有噪声的Grover算法的经典模拟效率

该研究团队分析了当量子比特受到单比特振幅阻尼或相位翻转噪声时,Grover算法中纠缠动力学的改变。通过比较量子轨迹与完整密度矩阵模拟,研究人员分别在两种态表示中分析了平均轨迹纠缠(TE)与算符纠缠(OE)的动力学特性。虽然TE和OE都不是真正的纠缠度量指标,但它们都与矩阵乘积态模拟的效率相关,因此具有基础研究价值。与许多量子算法类似,在Grover电路运行末期,随着系统向目标乘积态收敛,纠缠度会逐渐降低。研究发现OE动力学能很好地反映这一现象,但量子轨迹很少遵循纠缠度降低的路径。尽管优化解缠方案可以略微降低TE,但研究表明在电路深层阶段OE通常小于TE,这意味着量子电路的矩阵乘积密度算子(MPDO)模拟总体上可能比量子轨迹更高效。此外,该工作还探究了Grover算法中振幅阻尼和相位翻转噪声的成功概率随噪声强度的标度关系。

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作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-02-19 17:24

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