逻辑门是数字计算系统的基本构建块，这点对于传统的数字计算机和未来的量子计算机都是如此。每个人都通过电路来处理信息，该电路包含设计用于执行计算的逻辑门排列。一项新的研究首次尝试确定量子态处理信息所需的逻辑门数量。门的数量或“创建复杂性”决定了量子算法是否优于经典算法。了解创建的复杂性可能会为研究人员设计高效的量子算法提供一种系统的方法。该研究还加深了我们对量子态的理解，这对量子计算领域是至关重要的。

量子计算正取得巨大进步。利用量子物理学的独特力量，量子计算可以彻底改变许多应用。这些应用包括分子模拟、机器学习和密码学等。量子计算的一个关键问题是如何设计量子算法和量子电路，以根据所研究系统的规模进行有效扩展。在过去的二十年里，研究人员提出了许多量子算法。然而，目前研究人员只能在偶然的试错过程中设计新的量子算法，因为没有系统的方法来寻找有效扩展的算法。这项新研究为设计这些量子算法的系统方法铺平了道路。

由于任何量子算法本质上都是一系列对输入状态进行操作并产生输出状态的单一门，因此研究人员可以将创建输出状态的复杂性与量子算法的复杂性联系起来。识别具有多项式创建复杂性的量子态是开发优于经典算法的高效量子算法的第一步。该研究给出了一个问题的答案，即使用多个基本门可以创建什么量子态，这些基本门与量子比特的数量呈多项式缩放。（编译:Qtech）