哈密顿量模拟与通用量子计算的资源态高效制备
基于测量的量子计算(MBQC)中特定算法图态的直接编译可降低电路深度、纠缠门甚至物理量子比特数量等资源需求。该工作将先前针对算法定制图态的研究推广至广义泡利旋转周期序列——这类序列常见于特洛塔分解的哈密顿量模拟中。研究团队首先实现了一种增强型模拟退火算法,用于在局域Clifford(LC-)MBQC框架内寻找最优周期图态。此外,该团队提出了一种基于图态和CNOT门梯形结构的新型资源态制备方案(称为“基于反对易关系(AC-)MBQC”),该方法通过揭示图态与生成计算的哈密顿量集合反对易矩阵间的直接关联,建立了新的制备范式。该工作还运用这两种方法,从最小通用哈密顿量生成集中推导出普适性资源态,从而提供了寻找前者的直接算法。最后,研究团队以凝聚态物理和通用量子计算中的多个案例为基础,对两种方法进行了演示与对比。
