基于二维张量网络的量子电路模拟与采样

量子电路的经典模拟在量子计算机开发和衡量该领域发展水平中发挥着关键作用。该研究团队采用与底层量子处理器几何结构匹配的多体波函数二维张量网络拟设,对各类物理激励电路进行经典模拟。研究人员通过改进边界矩阵乘积态收缩算法,实现了从所得张量网络态中可控生成样本。该方法能系统性地将最终态质量及其采样分布收敛至电路定义的真实分布。 利用这些技术,该工作以数值精度模拟了IBM近期实验中最大规模的局域幺正Jastrow拟设电路,并研究了二维离散时间海森堡模型中大尺寸重六边形与旋转方形晶格(分别对应IBM和谷歌最新量子处理器)上的畴壁淬灭现象。研究观察到在谷歌Willow架构上会快速形成复杂的环路关联,显著影响系统局域特性;而在重六边形处理器上环路关联发展极其缓慢,即使在大电路深度下对系统局域特性的影响也近乎可忽略。这些结果凸显了量子处理器几何结构对经典可模拟性的重要影响。

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