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高效模拟相互作用的费米子系统是近期量子计算机的关键应用，但受限于费米子算符在量子比特硬件上编码所需的开销。该研究团队研究了具有N个费米子模式的系统，其中每个模式最多参与恒定数量d的相互作用，并分析了在具备全连接特性的量子比特硬件上实现Trotterized时间演化所需的电路深度。研究人员提出了一种编码方案，通过为每个物理费米子模式添加少量辅助费米子，从而消除Jordan-Wigner弦结构。尽管辅助费米子态的制备会产生初始开销，但该态在时间演化过程中保持恒定。这使得长时间演化能够以渐进最优的电路深度实现，将此前乘法级的O(logN)开销降低至加法级。该工作表明：在恒定系数和O(d√N)辅助量子比特条件下，量子比特硬件对稀疏费米子模型的模拟性能可达到理想费米子硬件的同等水平。