聖塔非研究所

摘要 量子計算的絕熱模型的應用需要將計算問題的解決方案有效地編碼為支持通用絕熱量子計算的哈密頓量的最低本

2022-09-02 · 已發表論文 · 更新 2026/03/19 上午03:13

摘要 量子計算的絕熱模型的應用需要將計算問題的解決方案有效地編碼為支持通用絕熱量子計算的哈密頓量的最低本徵態。實驗系統通常僅限於有限形式的二體相互作用。因此,通用絕熱量子計算需要一種最多使用兩體相互作用來將量子多體哈密頓量逼近到任意譜誤差的方法。大約十年前推出的哈密頓小玩意提供了當前滿足這項要求的唯一方法。儘管哈密頓小工具的應用自推出以來一直在穩步增長,但在克服小工具本身的局限…

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  • 類型:已發表論文
  • 日期:2022-09-02

摘要

量子計算的絕熱模型的應用需要將計算問題的解決方案有效地編碼為支持通用絕熱量子計算的哈密頓量的最低本徵態。實驗系統通常僅限於有限形式的二體相互作用。因此,通用絕熱量子計算需要一種最多使用兩體相互作用來將量子多體哈密頓量逼近到任意譜誤差的方法。大約十年前推出的哈密頓小玩意提供了當前滿足這項要求的唯一方法。儘管哈密頓小工具的應用自推出以來一直在穩步增長,但在克服小工具本身的局限性方面卻進展甚微。在這項以實驗為動力的理論研究中,我們引入了幾種小工具,這些小工具比文獻中的類似小工具需要更現實的控制參數。我們採用分析技術,減少了常用細分、三體到兩體和 k 體小工具的資源縮放作為光譜誤差的函數。因此,我們的改進減少了使用這些常見小工具的所有證明和實驗提案的資源需求。接下來,我們對這些小工具進行數值最佳化,以說明我們分析範圍的嚴格性。最後,我們介紹了一個小工具,它使用僅包含 {X, Z, XX, ZZ} 項的哈密頓量來模擬 YY 交互項。除了在理論背景下可能產生的影響之外,這項工作還可以透過要求較低的控制精度而不引入額外的輔助量子位元來首次實驗來實現這些關鍵建構模組。