量子幂迭代统一采用广义量子信号处理
该研究团队提出了一个基于广义量子信号处理(GQSP)的统一框架来实现量子幂法类算法:通过GQSP实现了经典幂迭代、幂兰乔斯法、反幂法与折叠谱法的量子版本,所有方法均集成于同一连贯框架中。该方法在哈密顿量块编码查询次数方面具有高效性,并能避免使用铃木-特罗特分解。研究团队构建了基于GQSP的量子幂法电路,估算了查询次数,并通过数值模拟验证了框架有效性。团队还以分子哈密顿量为基准测试了多种量子幂法,结果表明:量子幂兰乔斯法比标准量子幂迭代具有更快、更稳定的收敛性,而量子反幂法的表现优于现有基于时间演化算子的反幂法变体。研究同时证明量子折叠谱法无需变分优化即可获取激发态。总体而言,这些成果表明基于GQSP的幂法实现兼具可扩展性、灵活性与强健收敛性,为容错量子设备上的实用化初始态制备开辟了新路径。
