在量子计算机上确定性实现经典耗散

量子设备上的格子玻尔兹曼方法(LB)必须协调幺正门演化与耗散碰撞步骤。在多弛豫时间(MRT)类中,该研究采用模态对角矩弛豫的通用设置δm'r=λrδm_r(λr∈[-1,1],当λr<0时为过弛豫)。通过块编码或幺正线性组合(LCU)将该收缩嵌入幺正操作时,通常会面临跨模态、跨位点和跨时间乘性衰减的亚幺正成功概率,这是量子LB的关键瓶颈。针对单独的耗散MRT模块,研究提出无需块编码的构建方案:首先进行带符号双轨布居编码,随后施加完全保正迹的(CPTP)映射(单轨振幅阻尼存活率|λr|,若λr<0则附加轨交换操作),使得解码后该映射与经典MRT弛豫完全一致(轨数算符期望值、共用编解码比例)。该子阶段的迹守恒特性可保证成功概率为1。核心成果在于耗散MRT模块的构建;平衡矩向量m_eq=Mf_eq(预设f_eq、宿主矩矩阵M,符号体系同2.1节)、矩变换、流传输及边界条件等均按标准宿主流程组合,不在形式化定理讨论范围内。混合/全相干编码方案、自适应比例尺、基于Carleman的上下文框架,以及同一非负布居框架下的单轨不可行性论证详见正文。对长程LBM碰撞-流模拟和无模板输入的开放通道映射审计显示,计算结果与目标值达到机器精度匹配。
作者单位: VIP可见
页数/图表: 登录可见
提交arXiv: 2026-04-28 09:36

量科快讯