输入:

任意CNOT量子线路对应的布尔矩阵matrix, 当前架构名architecture

输出:

近邻化综合中CNOT门的代价CNOT_gates

step1:

获取矩阵的阶数N, 给定当前循环变量 $n=0$, CNOT门代价数 $CNOT\_gates=0$.

step2:

若$n<N$, 设置Steiner消除方式为向下消除, 标志位 $uppe$ 为true, 获取第n列值为"1"的量子位, 生成向下消除Steiner树, 否则执行step5.

step3:

确定需要被消的叶子结点j, 在集合W[i][j]中查找满足条件的最小Steiner噪声路径, 获取可以用来消除量子位j的量子位i.

step4:

完从量子位i到j的Steiner消除, 矩阵每执行一行异或操作, CNOT_gates加1.

4.1:若 $upper$ 为true, n++, 执行step2, 否则执行4.2.

4.2:n--, 执行step5.

step5:

若$n>0$, 设置Steiner消除方式为向上消除, 标志位 $upper$ 为false, 获取第n列值为"1"的量子位, 生成向上消除Steiner树, 执行step3.

step6:

输出CNOT_gates, 并存储到CNOT_gates.csv文件中.

step7:

算法结束.

2_4:$1.463\times {10}^{-2}$; 2_3:$1.118\times {10}^{-2}$;2_1:$1.018\times {10}^{-2}$;

2_0:$4.18\times {10}^{-2}$