利用多项式资源进行量子态制备:分支子空间绝热制备(B-SAP)

量子态制备是量子计算与量子模拟的核心环节,使得我们能够研究物理学、化学和数据科学中复杂多体系统。尽管变分量子算法(VQAs)和绝热制备(AP)等方法提供了可行路径,但各自面临显著挑战。该工作提出了一种融合VQAs与AP理论优势的混合算法,并通过群论结构进行增强,从而高效近似任意多体哈密顿量的基态与激发态。研究团队在一维XYZ海森堡模型上验证了该方法(具有周期性边界条件),测试范围涵盖宽参数区间与不同系统尺寸。对于尺寸为L的系统,该算法仅需量子电路深度随L多项式增长,即可高保真度制备L^2-L+2个最低本征态。这些结果彰显了所提算法在精确性、效率及鲁棒性方面的优势,为近期量子设备上目标量子态的实际制备提供了可行方案。

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