相干态传播:模拟玻色量子系统的计算框架

研究人员提出了相干态传播计算框架,用于模拟玻色子系统。该团队重点研究了由克尔非线性增强的位移线性光学元件构成的玻色子电路——这一通用玻色子量子计算模型在物理上源自受驱玻色-哈伯德动力学。该方法采用薛定谔绘景,将演化态表示为相干态的稀疏叠加态。 该工作开发了在物理相关参数范围内保持计算量可控的近似策略,特别是当克尔门数量较少或克尔非线性较弱时,并为可观测量估计与采样提供了严格的理论保证。具体而言,含对数级数量克尔门的玻色子电路可实现迹距离指数级小误差的准多项式时间经典模拟。研究人员还确定了弱非线性参数区域,在该区域内任意小常数精度下的模拟耗时均为多项式级。 通过全连接玻色-哈伯德模型的数值基准测试,该方法成功复现了福克基与矩阵乘积态的参考数据,表明其为玻色子系统的经典模拟提供了有效途径。
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提交arXiv: 2026-04-21 16:13

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