Stoquastic哈密顿量约束下的引导型局域哈密顿问题

该研究团队证明,对于随机量子哈密顿量而言,引导式局域哈密顿量问题属于(承诺类)BPP难问题。作为局域哈密顿量问题的变体,引导式局域哈密顿量问题引入了被称为“引导态”的附加输入,该输入被承诺与基态存在重叠。虽然对于某些局域哈密顿量家族该问题属于(承诺类)BQP难问题,但随机量子哈密顿量的复杂度此前尚属未知。研究人员首先通过从量子启发式BPP线路到6-局域随机量子哈密顿量的归约实现了这一发现,并证明被称为“半经典编码子集态”的特殊量子态类别能够引导基态能量估计。后续分析表明,BPP难度并不依赖于局域性——该结论对2-局域随机量子哈密顿量同样成立。进一步论证将BPP难度扩展至限制在二维方格晶格上的哈密顿量系统。该工作还发现,对于系统量子比特子集施加固定局域约束的随机量子哈密顿量,其引导式局域哈密顿量问题属于BQP难问题。

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提交arXiv: 2025-09-30 06:11

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