稳定剂基态及其在量子模拟中的应用

稳定基态(stabilizer ground state)是指相对于给定哈密顿量具有最低能量的稳定子态。在许多情况下,该状态具有高度简并性,无法给出唯一的稳定子态。该研究团队将最优稳定基态定义为与真实基态保真度最高的稳定基态,这一概念在量子模拟中非常有用,因为它允许通过克利福德电路近似基态,并进一步向真实基态优化。研究人员展示了如何计算最优稳定基态,并探讨了该状态在基于测量的确定性虚时间演化(MITE)中的应用——该方法能以高效率收敛至基态。 通过经典算法选择最优稳定子生成元组并采用稳定子表格形式,该方法可制备具有最大保真度的对应稳定基态。该团队利用针对目标哈密顿量结构定制的遗传算法完成生成元组的识别与优化。复杂度分析进一步表明,该算法的量子资源成本随系统规模呈多项式增长,凸显了其高效性和潜在的量子优势。

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提交arXiv: 2026-03-06 13:46

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