使用张量网络低成本制备核本征态

我们提出了一种利用经典计算的高效方案,用于支持强关联费米子系统的初始态制备——这是容错量子模拟的关键瓶颈。针对核壳模型本征态,该团队首先证明密度矩阵重归一化群算法能高效地将目标态近似为矩阵乘积态,这得益于这些费米子系统具有的有利纠缠结构。这些高保真近似随后被作为经典资源应用于变分电路优化方案中,以编译浅层量子电路。通过将生成的电路分解为工业标准的Clifford+T门集,并探索专用U3合成技术的优势,研究人员建立了具体的资源估算。在所有测试的核系统(最高76量子比特哈密顿量)中,该工作始终能以约2×10^4个总T门数,制备出高保真度的核本征态低T-count电路。这一低数值表明这些本征态有望在早期容错量子计算机上实现。该研究为核结构及其他费米子应用的实际基态制备确立了可行路径。
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提交arXiv: 2026-03-11 18:00

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