在离子阱量子硬件上的热力学极限色散关系

该团队采用量子算法运行数值链接簇展开(NLCE+QA),利用20量子比特离子阱量子处理单元(QPU),在热力学极限下计算基态能量和单准粒子色散。NLCE+QA框架从小规模团簇计算中提取热力学极限性质,使其天然适用于近期量子设备。基于投影仪的块对角化方案(如投影簇加性变换PCAT)对NLCE+QA至关重要,这些方案涉及矩阵求逆和平方根运算,会放大测量噪声。因此,核心问题在于当前硬件能否提供足够精确的期望值,以承受非线性经典后处理。该团队针对一维、梯子几何以及一维纵向场下的横场伊辛模型(TFIM)探索了这一挑战。在量子算法方面,该团队考虑了绝热态制备(ASP)以及在经典设备上训练的变分量子本征求解器(VQE)。最终期望值从QPU获得,采用一种名为CX测试的新型方法替代哈达玛测试。该团队探索了当前量子设备可达到的区间,并评论了量子计算机实现超越经典计算成果所需的改进。
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提交arXiv: 2026-05-27 15:16

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