高效实现SU(n)高维表示与拉马努金量子扩展器的量子电路

该研究团队提出了一种高效的量子电路实现方案,能够构建SU(n)群(n≥2为常数)的高维不可约酉表示。针对维度N和误差ε,该方案所需量子门数量与log(N)和log(1/ε)呈多项式关系。该工作基于Jordan-Schwinger表示理论,通过在n个量子谐振子的希尔伯特空间中实现SU(n)群的不可约表示,结合近期开发的量子厄米特高效变换技术——该技术可将计算基态映射至量子谐振子本征态——从而实现了这些表示的高效构建。该量子电路方案可应用于构建显式拉马努金量子扩展器(这一长期悬而未决的问题),同时也能加速特定量子系统的演化过程。

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提交arXiv: 2026-02-16 20:38

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