免辅助的哈密顿旋转加速Lindblad模拟算法
开放量子系统的模拟是量子算法领域的一个活跃研究方向。该工作重新探讨了马尔可夫开放系统动力学与哈密顿量实时演化平均值之间的联系,并将其称为哈密顿量扭转通道。聚焦于尚等人在arXiv:2510.06759中最新研究的具有单一厄米跳跃算符H的Lindblad算子类,研究人员证明时间t演化映射可精确表示为幺正轨道{e^(-iHs)}s∈ℝ上的高斯扭转。这一结构认知使该团队能够设计出Lindblad模拟的快速推进算法,其时间复杂度为O(tlog(1/ε))即可实现钻石范数误差ε——在无需辅助寄存器或受控操作的情况下,与尚等人研究保持同等性能。这种无辅助比特、无控制操作的算法更易于近期实验实现。通过纯化高斯扭转过程并进行共轭测量,该研究团队推导出连续变量量子相位估计算法。此外,应用Lévy-Khintchine表示定理,研究人员阐明了何时及如何利用哈密顿量扭转通道实现耗散动力学。在理论指导下,团队还探索了复合泊松分布的哈密顿量扭转及其潜在算法意义。



