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该研究团队提出了一种变分替代方案来取代传统的Trotter-Suzuki分解方法。这种方法在保持时间演化幺正结构的同时，能更精准地控制误差。变分参数源自全局作用量原理，其最优动力学由欧拉-拉格朗日方程决定。与传统基于波函数的变分方法不同，该方案专门针对时间演化操作，使得针对固定哈密顿量只需优化一组参数即可适用于任意初始态，从而规避了高昂的优化成本。 该方法的精度表现优于标准Trotter-Suzuki公式，通常能达到比高阶Suzuki方案更优的精度。这一优势可直接应用于量子计算领域——所设计的量子电路所需门操作更少，既降低了噪声干扰又提升了计算精度。尽管研究聚焦于量子动力学，该方法也普遍适用于涉及一般时间演化算子的问题。通过对多种模型哈密顿量的测试表明，相较于Trotter-Suzuki分解，该方案能将误差降低2至5倍，展现出高效精准量子模拟的潜力。在某些案例中，单层电路内变分方法的精度不仅超越更复杂的高阶Suzuki公式，还能将门操作数量缩减近半。 此外，研究人员还推导出时间三次方以内的变分参数近似解析表达式，该表达式对一般哈密顿量均适用。这些近似公式可实现长时间量子模拟，其精度优于等效的Suzuki分解方案——在保持相同门操作复杂度的前提下，提供了性能更优的即用型演化公式。