高效量子傅里叶变换在半单代数中的应用

量子傅里叶变换(QFT)是量子计算和量子信息领域的基本工具。本研究将有限群的QFT推广至有限维半单代数,并针对划分代数Pn(d)、布劳尔代数Bn(d)及带壁布劳尔代数Br,s(d)给出高效的量子傅里叶变换。这些代数在广义Schur-Weyl对偶、统计物理和多体系统中具有重要作用,近期在量子算法领域也展现出若干应用前景。 与群论情形不同,半单代数上的傅里叶变换可以是非酉的。然而该工作证明,当参数d足够大时,该傅里叶变换可被酉算子良好近似。进一步研究表明,对于上述各代数A,这种近似傅里叶变换可实现高效计算:该团队提出一种量子算法,其门复杂度为poly(n,logd,log(1/ε)),可将傅里叶变换的误差控制在(d−1/2+ε)⋅poly(|A|)范围内。在研究过程中,研究人员还建立了半单代数傅里叶基的若干性质,这些结果可能具有独立的研究价值。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-05-06 18:08

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