关于动力李代数直幂的生成
参数化量子电路的可表达性和可训练性已被证明与其关联的动态李代数(DLA)密切相关。从量子算法设计的角度出发,给定一组DLA生成元𝒜时,会自然产生两个核心问题:(i)𝒜生成的李代数𝔤𝒜是什么;(ii)修改生成元集合将如何改变最终形成的DLA。虽然第一个问题已获得广泛研究,但针对第二个问题的探索却鲜有进展。该工作聚焦第二个问题,展示了如何通过修改𝒜获得新的生成元集合𝒜′,使得𝔤𝒜′≅⨁j=1^K 𝔤𝒜(其中K≥1),即生成原始DLA的K个直和副本。特别地,研究人员提出了具有量子比特效率和参数效率的实现方案——仅需额外log K个量子比特,且DLA生成元数量仅需常数倍增加。对于包含泡利DLA和QAOA-MaxCut DLA作为特例的循环DLA,该方案仅需log K个额外量子比特,且保持与𝒜相同数量的DLA生成元。
