广义量子矩阵变换的统一泊松求和框架

该研究团队提出了一种基于泊松求和公式(PSF)频谱混叠原理的统一算法框架,用于量子模拟非幺正动力学和矩阵函数。通过将离散化误差重新解释为对偶域中的频谱折叠现象,该工作综合了两条算法路径:(i)傅里叶-PSF路径——推广了时域滤波的嬗变方法,特别适用于奇异和分数阶动力学e^(-tH^α)(其中H⪰0);(ii)新提出的围道-PSF路径——基于预解式形式主义的离散围道变换,通过半径优化实现全纯矩阵函数的指数级收敛。该双路径框架突破了平滑度-稀疏性权衡:利用傅里叶基处理解析性失效时的分支点奇异性,同时采用预解式基开发复平面正则性。实验表明,该框架在模拟分数异常扩散到刚性微分方程高精度求解等多样化现象时均展现出卓越性能,在其各自最优领域超越现有方法。

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提交arXiv: 2026-04-03 08:42
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