量子科技中心_量科网

数字化量子动力学中的Trotter误差源于用乘积公式近似非对易哈密顿量项下的时序演化。在绝热区域，已知此类误差会表现出长时间自愈特性[Phys. Rev. Lett. 131, 060602 (2023)]，即离散化效应被有效抑制。该研究表明，当有限速度变化引起的非绝热误差得到补偿后，自愈现象在有限演化时间内依然存在。通过采用反向绝热驱动消除非绝热跃迁并隔离离散化效应，研究人员在非相互作用和相互作用自旋模型中均观察到该现象，并表征了Trotter步数与总演化时间的有限时间标度律。在被驱动哈密顿量的瞬时本征基中，主要数字误差映射为有效谐波扰动，其主导傅里叶分量给出了有限时间Trotter误差的解析上界，揭示了自愈合背后的相位抵消机制。该成果确立了有限时间自愈合作为数字化反向绝热协议的普适特征，阐明了其超越长时间绝热极限的机制，为基于门量子处理器的高保真态制备提供了实用指导。