将Matchgates和Clifford电路增强到密度矩阵重整化群
量子物理
2025-12-23 v2 强关联电子
摘要
Matchgates和Clifford电路是两种可有效经典仿真的量子电路，尽管其背后的原因截然不同。Matchgates本质上是Majorana费米子表示中的单粒子基变换，可轻松经典处理，而Clifford电路可根据Gottesman-Knill定理使用表格方法有效仿真。在本工作中，我们提出了一种新的波函数 ansatz，其中将矩阵产品态（MPS）与Matchgates和Clifford电路的组合（称为MCA-MPS）以发挥它们所有表示能力。此外，MCA-MPS的优化可在密度矩阵重整化群方法中有效实现。我们的基准结果在一维氢链上显示，MCA-MPS在相同键维数下的地面态计算精度提高了多个数量级。这种新方法为我们研究量子许多体系统提供了一种有用方法。MCA-MPS ansatz也扩展了我们对可经典仿真的量子许多体态的理解。
引用
@article{arxiv.2505.08635,
title = {Augmenting Density Matrix Renormalization Group with Matchgates and Clifford circuits},
author = {Jiale Huang and Xiangjian Qian and Zhendong Li and Mingpu Qin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.08635},
year = {2025}
}