任意两个量子态之间的迹距离估计

在量子计算与量子信息理论中,迹距离是区分两个量子态的经典度量指标之一。虽然目前已存在多种计算量子态间迹距离的量子算法,但对任意两个一般密度矩阵的计算仍具有较高复杂度。本文提出一种基于密度矩阵指数化与改进量子相位估计(IQPE)的量子算法,可计算纯态与混合态的迹距离,其时间复杂度为O(N⁸)(N为给定量子态的比特数)。通过原理验证模拟与IBM量子计算机上的硬件计算,该研究团队证实了该算法在近期量子设备上的实用价值,展现了其精确预测迹距离的能力。
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提交arXiv: 2026-04-07 09:29

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