利用海森堡标度与物理操作学习费米子线性光学

该团队重新审视了费米子线性光学(FLO)或称费米子高斯幺正算符的学习问题。针对未知FLO算符的黑盒查询场景,先前方案需要𝒪̃(𝑛⁵/𝜀²)次查询(其中𝑛为系统规模,𝜀为钻石范数误差),且需借助违反费米子超选择规则的非物理操作或𝑛个辅助模式来制备FLO的Choi态。该工作建立了高效且实验友好的协议:这些协议遵守超选择规则、仅需极少量辅助模式(至多1个额外模式),并显著改善了对𝑛和𝜀参数的依赖关系。对于任意主动型FLO,算法最多进行𝒪̃(𝑛⁴/𝜀)次查询;而对粒子数守恒的被动型FLO,该研究团队证明𝒪(𝑛³/𝜀)次查询即足够。若允许使用𝑛个辅助模式,主动型FLO的查询复杂度可进一步降至𝒪̃(𝑛³/𝜀),这标志着首个实现海森堡精度标度的FLO学习算法。作为附带成果,该工作还展示了𝜂粒子Slater行列式态在𝜀迹距离下的高效态层析技术,其拷贝复杂度优化为𝒪̃(√𝑛 𝜂²/𝜀²),这一发现可能具有独立学术价值。

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提交arXiv: 2026-02-04 21:18

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