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模拟费米子哈密顿量下的时间演化是量子计算机的一个引人注目的应用，因为它处于预测材料和分子性质的核心。费米子可以在基于量子比特的量子计算机上使用费米子到量子比特的映射进行模拟，但需承受开销——即量子比特量子计算机上的电路深度除以由原生费米子模式构建的量子计算机上的电路深度——在最坏情况下与模式数N呈线性比例。现有降低这种深度开销的方法通常以空间为代价，使用O(N)个辅助量子比特。该团队通过构建在Jordan-Wigner编码中对量子比特执行任何费米子置换的电路，深度为O(log₂N)，将无辅助量子比特的费米子到量子比特映射的最坏情况开销指数级降低至O(log₂N)。该团队还表明，他们的结果推广到任何保持乘积的三元树费米子编码中的置换。当引入O(N)个辅助量子比特以及中间电路测量和前馈时，开销降至O(log N)。最后，该团队表明，他们的方案可用于实现费米子快速傅里叶变换——化学模拟中的关键子程序——无辅助量子比特时开销为Θ(log N)，有辅助量子比特时开销为Θ(1)，相比之前已知的最优无辅助量子比特算法（开销与N呈线性比例）实现了指数级改进。该研究结果表明，用量子比特量子计算机模拟费米子的渐近开销远低于先前的预期。