量子科技中心_量科网

该研究团队探讨了从实时动力学数据中验证局域哈密顿量的问题。针对未知k-局域哈密顿量H和目标哈密顿量H₀，通过黑箱访问e⁻ⁱᵗᴴ演化算符，旨在判定H是否精确等于H₀或与H₀存在至少ε的归一化Frobenius范数差异，同时最小化总演化时间。研究提出首个适用于所有常局域性哈密顿量的最优容忍验证方案：对于n量子比特、k-局域、无迹哈密顿量，该方案仅需𝒪(cᵏ/ε)总演化时间（c为普适常数），且具有高成功率。特别地，对于𝒪(1)-局域哈密顿量，总演化时间达到Θ(1/ε)，既满足已知Ω(1/ε)下界，又实现了海森堡极限的最优标度。现有验证方法或需实现H的逆演化，或需对e⁻ⁱᵗᴴ进行受控操作，或仅在伊辛模型（k=2）等受限条件下接近最优。相较而言，该算法仅需正向实时动力学演化，无需逆演化或受控操作，即可对所有常局域性哈密顿量实现最优容忍验证。