全局横向场伊辛模型与量子计算门模型的多项式等价性

横向场伊辛模型近年来引起了广泛关注,尤其是在量子模拟和量子计算文献中。这一兴趣源于多种模拟量子计算平台,这些平台利用横向场伊辛模型解决优化问题,例如量子退火。然而,具有全局横向场的伊辛模型是否等价于门模型量子计算,这一问题仍悬而未决。本文针对非单调时变横向场的情况,给出了肯定答案。基于Cesa和Pichler近期关于里德伯原子全局控制的研究成果,该工作提供了一种构造方法,使得能够利用具有全局横向场的伊辛模型模拟任意量子电路,并在时间、量子比特数和能量尺度上保持多项式开销。虽然该研究建立的多项式开销相对于现实量子硬件上的可行性而言较大,但这一结果激励了开发更复杂的方法,以利用具有全局横向场的伊辛模型模拟量子电路。此外,在假设量子计算严格强于经典计算的前提下,该研究结果可作为时变全局横向场伊辛模型无法高效经典模拟的不可行性定理。因此,该发现对于从模拟量子模拟、多种平台上的量子优化到复杂性与控制理论等多个领域均具有重要意义。
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提交arXiv: 2026-07-01 17:58

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