利用全局控制技术估算量子模拟器的基态特性

准确测定量子多体系统的基态特性仍是量子模拟领域的重大挑战之一。该研究团队提出一种仅通过目标哈密顿量下的全局时间演化来估算基态能量的方案,避免了传统量子相位估计中所需的受控操作,使算法可扩展应用于模拟模拟器。该方法通过测量初始基态近似上的Loschmidt回波获取能级差,将其与直接能量测量数据结合,并通过求解方程组推导本征能值。研究人员在自由费米子系统上测试该方案,结果显示相较于初始态直接能量测量,其精度提升了数个数量级。随着初始态保真度的提升,精度可快速提高并稳定维持于数百个模式中。该团队进一步证实该方法适用于二维伊辛模型和费米-哈伯德模型,并证明方案可自然拓展至序参量等其他观测量。最后,研究分析了实验误差的影响并提出误差缓解策略。这些成果为利用全局可控量子模拟器高精度计算物理相关量提供了实用路径。
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提交arXiv: 2025-11-06 15:08

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