H-EFT-VA:一种有效场论变分拟设,具有可证明的贫瘠高原规避能力

变分量子算法(VQAs)正面临“贫瘠高原”(Barren Plateau, BP)现象的严峻威胁。该研究团队提出了一种受有效场论(EFT)启发的架构——H-EFT变分拟设(H-EFT-VA),通过在初始化阶段施加层级化的“紫外截断”,从理论上限制量子电路的态空间探索,避免形成近似酉2-设计。研究人员严格证明了这种局域化能保证梯度方差存在多项式反比下界:Var[∂θ] ∈ Ω(1/poly(N))。关键的是,与通过限制纠缠来规避BP的方法不同,该工作证实H-EFT-VA既能维持体积律纠缠和近哈尔纯度,又能确保对复杂量子态的充分表达能力。在横场伊辛模型和Heisenberg XXZ模型等16项实验中,该方法相比标准硬件高效拟设(HEA)实现了109倍的基态能量收敛加速和10.7倍的基态保真度提升(统计显著性p < 10⁻⁸⁸)。
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提交arXiv: 2026-01-15 15:01

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