特罗特化、算子混洗与纠缠

算符扰乱作为控制量子信息在多体系统中扩散的核心机制,是凝聚态物理与高能物理领域的核心概念。经典计算在准确捕捉这些系统的涌现特性方面仍面临巨大挑战,而量子模拟器已成为应对这一复杂性的有力工具。该工作揭示了算符扰乱与量子模拟可靠性之间的本质关联,研究表明模拟算符动力学时的Trotter误差受算符扰乱程度限制,这是迄今为止对算符动力学中Trotter误差最精细的分析。进一步通过对演化态纠缠特性的研究,该团队发现足够强度的纠缠可导致误差缩放由目标观测量与误差算子的归一化Frobenius范数共同决定,相较前人工作显著提升了模拟的鲁棒性与效率。研究还表明,即使在系统纠缠度较低的情形下,算符诱导的纠缠仍可能涌现并有效抑制模拟误差。这些成果系统揭示了Trotter化、算符扰乱与纠缠三者之间的完整关系网络,为优化量子模拟提供了新思路。

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