来自厄米特加权图的通用复合量子态比特

该团队研究了块耦合正则图何时能实现特定的复数量子比特态作为精确同步本征态。两个正则子图GA和GB分别提供归一化的全1特征向量VA和VB,而代数正则二分耦合将全图支持的算子精确简化为在𝒮=span{|0⟩,|1⟩}上的2×2有效块。在此简化框架下,该团队证明了两种自然复对称化方法在实谱要求下不具备普适性:具有实对角正则性的复对称耦合会迫使目标计算基振幅比r=ω2/ω1(对于|ψ⟩=ω1|0⟩+ω2|1⟩)满足r²∈ℝ;而具有复对角正则性的实对称耦合则要求r+1/r∈ℝ。改用厄米特耦合替代复对称性可消除这一相位阻碍。对于任意非基目标态、任意给定实本征值及任意非零带号谱隙,厄米特加权耦合均可精确实现目标态。此外,独立调控的有向耦合模型提供了第二种普适性机制。随后该团队将连续有效参数转换为具有{0,±1,±i}元素(单位四次根及零)的有限加权图,通过完美匹配表征离散耦合格的平衡性,并证明精确离散厄米特实现态在同步纯态空间中稠密。这些结果构建了复数量子比特的普适性分类体系,并确立厄米特共轭配对作为支撑任意复振幅实二能级谱的鲁棒结构机制。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-04-27 03:09

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