量智信息中心_量科网

超越经典计算能力的复杂多体系统量子模拟，为理解新型量子相及其相变提供了有前景的途径。特别是，具有全局控制场的模拟量子模拟器因其在模拟任意哈密顿量和执行量子计算任务方面的潜力而备受关注。然而，目前仍缺乏一个清晰、定量的指标来衡量在此类系统中实现特定量子操作的复杂度。在本快报中，该团队通过引入广义Krylov复杂度这一源于算子增长动力学的概念，将其作为这种合成复杂度的直接诊断工具，从而应对这一挑战。该团队构建了由一组哈密顿量生成的块Krylov基，该基自然地组织了可通过模拟器本征相互作用及其嵌套对易子实现的算子空间。通过对包括里德伯原子阵列在内的代表性系统进行分析，该团队证明目标操作的广义Krylov复杂度可作为其实现所需最小时间的强预测指标。该团队的研究结果确立了Krylov复杂度作为设计模拟量子模拟器中高效控制协议的一种直观且具有预测性的工具。