三角连续变量门与混合量子模拟
混态量子比特-量子模组计算平台为模拟相互作用的玻色量子场论提供了天然环境。然而现有连续变量门构造主要依赖于正则正交量的多项式函数。该工作提出了一种基于三角连续变量门的互补性通用范式,这类门可实现玻色算符的类傅里叶表示,特别适用于周期性和非微扰相互作用。研究人员提出了一种确定性辅助比特方法,用于实现参数为量子模正交量任意厄米函数的酉与非酉三角门。作为具体应用,该团队开发了晶格正弦-戈登模型的混态量子模拟方案。利用这些门,他们通过量子虚时间演化制备基态、模拟实时动力学、计算含时顶点两点关联函数,并在拓扑边界条件下提取量子扭结轮廓。研究结果表明:三角连续变量门为在近期混态量子硬件上模拟相互作用场论提供了物理自然的框架,同时建立了超越多项式门构造的并行通用化路径。预计这些三角门将在凝聚态系统、量子化学及生物模型等量子模拟领域获得更广泛应用。

