通过非网格压缩感知方法实现海森堡极限的多重本征值估计

量子相位估计算法是容错量子计算机上进行量子模拟的核心算法。该研究团队通过“非网格化”压缩感知协议与先进信号分类方法相结合,仅需对完整自相关函数进行少量采样,即可利用哈达玛测试同时估算酉矩阵的多个特征值。数值模拟表明,该算法在强关联与弱关联体系下均能达到海森堡极限,并能通过极短演化时间一次性获得多个特征值的ε精度估计值。值得一提的是,该工作还开发出改进型非网格化协议,利用信号先验知识实现更快速、更精确的信号重构。最后,通过分析算法对初始输入态质量的鲁棒性,研究人员提出该算法可能具备潜在量子优势。

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