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模拟计算困难的费米子系统是量子计算的一个前景广阔的应用方向。然而将非局域费米子算符映射到量子比特时，通常会产生深层量子电路，使得此类模拟在近期硬件上难以实现。该团队针对变分量子本征求解器提出了两种马约拉纳交换网络技术，通过降低电路深度和双量子比特门数量来抑制误差累积。首先，研究人员开发了一种循环编译算法，可将包含O(n⁴)项的一般费米子哈密顿量中所有双粒子相互作用项局域化，仅需使用O(n³)个辅助马约拉纳交换门（n为费米子模式数）。该算法面向全连接量子比特架构（如囚禁离子处理器），可用于压缩UCCGSD量子电路。其次，该工作为结构本就比UCCGSD更紧凑的UpCCGSD变分拟设设计了马约拉纳交换网络，在全连接架构下实现了电路深度与门数量分别约50%和20%的渐进性缩减。对于更受限的2×N连接架构，缩减幅度可达约55%（电路深度）和40%（门数量）。数值模拟实验表明，这些改进能直接转化为对硬件噪声更强的鲁棒性。