混合量子-经典哈密顿量模拟算法
该研究团队提出了一种用于模拟哈密顿量H=∑i=1K Hi=∑i=1K Hi1⊗Hi2⊗⋯⊗HiM的经典-量子混合算法。鉴于所有子哈密顿量{Hi1,Hi2,⋯,HiM}(对所有i而言)的矩阵元均已知,研究人员设计了包含三种变体的计算流程:首先经典对角化这些算符,随后将对角化信息输入三种可能的量子流程以获得H的块编码。演化算子exp(−iHt)则通过标准块编码/量子奇异值变换框架获得。当{Hi}i=1K满足两两对易时,该方法可直接推广至含时系数情形。该工作详细讨论了混合框架的高效适用范围,并与现有量子模拟算法进行对比。该算法可作为现有量子模拟方法的有益补充,从而扩展量子计算机实际模拟物理系统的能力范围。作为附带贡献,研究人员将展示Harrow、Lowe和Witteveen在2025年arXiv预印本(arXiv:2510.08518)中提出的"量子态随机截断"新技术如何应用于量子模拟领域,特别是在具有独立研究价值的量子态制备方向的应用前景。

