使用三个控制量子比特实现最优置信区间的量子相位估计

量子相位估计是众多量子算法中的关键步骤,尤其在量子化学模拟中估算基态能量时至关重要。该过程通过对基态施加由控制寄存器上辅助态调控的酉算子幂次来实现。多数应用场景中,该研究团队的目标是为相位估计提供置信区间,而离散扁球面序列能提供最优性能。该工作展示了如何以远超先前方案效率的方式制备对应量子态。研究发现,键维度为4的矩阵乘积态足以对所有测试维度(最高达2²⁴)给出高精度近似,且该矩阵乘积态可通过一系列简单的三量子比特操作高效制备。当维度为2的幂次时,相位估计仅需控制寄存器配备三个量子比特即可实现,这使得该方案非常适合逻辑量子比特数量有限的早期容错量子计算机。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-01-23 06:05

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