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在哈密顿量表述下，量子场论的计算复杂度会随空间体积呈指数级增长，这使得经典计算机难以进行实时模拟，从而催生了量子计算解决方案。对于采用哈密顿量量子化的玻色场而言，无限维希尔伯特空间带来了额外挑战。该团队提出了一种可扩展的量子算法，用于处理高于一维空间的阿贝尔规范场理论——量子电动力学（QED），该算法在保持规范不变性的同时突破了上述维度限制。在该研究的理论框架中，当实现过程完全保持规范不变性时，高斯定律将自动满足。研究人员展示了从格点离散化、数字化到量子比特化全过程中如何维持规范不变性，并确定了扩展至高维希尔伯特空间的最优表示方法。基于此框架，该工作对多种量子误差缓解技术进行基准测试，发现校准方法的效能最为突出。该方法可自然扩展至更大规模的晶格体系，并在现有量子硬件上实现了2+1维和3+1维系统的验证测试。结果表明，新一代量子平台有望实现大规模QED动力学可靠的全量子模拟。