时间独立性并不限制信息流动。II. 带有辅助系统的情形
尽管在含时哈密顿量的普遍情形下,局域性限制对量子动力学与算法复杂性的影响已被充分研究,但人们对不含时协议的实现能力仍知之甚少。通过时钟构造技术,该研究团队证明了——当允许使用局域辅助比特时,由Lieb-Robinson界刻画的不含时哈密顿量光锥与含时系统的光锥完全一致。团队具体开发了实现近似量子态传输的不含时协议,其运行时间与对应含时协议完全相同。对于任意分段连续哈密顿量,该工作构建的不含时哈密顿量能以相同时间精度(误差不超过ε)模拟其动力学行为,其代价是为每个数据量子比特引入若干局域辅助比特,其数量与以下参数呈多对数关系:量子比特总数、哈密顿量及其导数(若存在)的范数、运行时间以及1/ε。研究人员将该构造应用于两种系统:具有幂律衰减相互作用的系统,以及具有无序相互作用强度的一维最近邻系统。在这两种情形中,该方法均能给出与最优含时协议具有相同光锥饱和运行时间的不含时协议。
