线性非酉动力学的最优量子模拟
该研究团队提出了一种量子算法,用于模拟任何具有非正对数范数的有界时变算子−A生成的时间演化,从而作为哈密顿量模拟问题的自然推广。该方法拓展了近期提出的“哈密顿量模拟线性组合”(LCHS)框架。当A为时不变算子时,研究人员实现了演化算子e−At的块编码,其查询A块编码预言机的复杂度为𝒪(t log(1/ϵ))。同时研究证明,制备归一化演化态仅需𝒪(1/‖e−At|u→0⟩‖)次查询初始态|u→0⟩制备预言机,这些复杂度在所有参数上均达到最优,并改善了既往结果的误差标度。特别指出,该方法的优化空间不超过约3倍常数因子。针对一般时变算子A,研究还证实基于LCHS构建的均匀梯形规则具有指数收敛性,相较于既往非均匀求积方法,能大幅简化量子电路并提升门操作复杂度。
