通过经典后处理的线性组合酉矩阵准蒙特卡洛方法

该研究团队提出通过经典后处理的拟蒙特卡洛方法(LCU-CPP)来实现量子应用中的酉算子线性组合。LCU-CPP框架旨在减少硬件资源消耗,其核心是将目标算子F(A)表达为F(A)=∫Vf(𝒕)G(A,𝒕)d𝒕,其中每个G(A,𝒕)正比于酉算子。在量子设备上,研究人员可利用Hadamard测试估计Re[Tr(G(A,𝒕)ρ)]的数值,再通过经典积分进行合成,从而以较低电路深度实现非酉函数功能。 此前研究多采用蒙特卡洛方法或梯形法则求解LCU-CPP中的积分项,而该工作证明拟蒙特卡洛方法可获得更低误差。在基态特性估计和格林函数估计两项数值实验中,该方法以实际硬件可实现的单酉算子Hadamard测试次数,取得了最优误差控制效果。这些结果表明,拟蒙特卡洛方法是LCU-CPP框架中一种高效的积分策略。
提交arXiv: 2025-09-17 22:00

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