通过反转特罗特误差动力学实现无偏哈密顿模拟

由于铃木-特罗特公式具有实现简单和低开销的优点,它们仍是当前量子计算平台上实际采用的哈密顿量模拟方法。然而,在扩展到更大问题并追求更高精度时,系统的特罗特误差会迅速成为限制因素。本文提出了一种机制,能够消除任意 \(k\) 阶铃木-特罗特模拟中的系统误差,代价是恒定的采样开销。关键洞察在于,特罗特误差本身是一种需要被反转的相干动力学过程,而非需要被界定的偏差。通过以合适形式识别这种误差的结构,利用准概率分解实现反转。由此得到的算法称为概率性特罗特误差反转(PTER),该算法无偏,改善了与铃木-特罗特公式相比的门数标度,同时保留了其简便性。对海森堡自旋链的数值模拟表明,即使在适中的系统规模下,该工作的预测资源优势也已显现。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-06-29 03:35

量科快讯