基于统一路径变分与非退化批量采样的量子张量网络模拟加速

量子轨迹方法通过用随机采样的m个2^n维量子态矢量来近似模拟噪声量子系统,而非精确计算2^{2n}维密度矩阵,从而降低了计算开销。近期提出的"批处理预轨迹采样技术"(PTSBE)显著提升了这类方法的数据采集速率。虽然态矢量PTSBE已实现超过10^6倍的数据采集加速,但张量网络实现仅获得约15倍的加速。这一相对有限的优势源于三个因素:1) 收缩路径的重复计算;2) 串行化的张量网络采样;3) 僵化且未优化的收缩超参数。本研究通过开发以下技术将PTSBE的张量网络数据采集速率提升至传统轨迹方法的10^8倍以上:1) 误差无关的统一路径变体;2) 非退化张量网络采样;3) 灵活优化的收缩框架。尽管这些方法在加速非比例采样方面表现尤为突出,研究团队也证明其在更通用的量子模拟中可实现超1000倍的加速效果。
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提交arXiv: 2026-04-09 17:02

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