一维与二维对偶酉量子线路的计算能力
量子物理
2022-01-26 v2 统计力学
计算复杂性
摘要
可被经典模拟的量子线路告诉我们量子计算何时变得弱于或等价于经典计算。此类可经典模拟的线路十分重要，因为它们阐明了通用量子计算与经典计算机的区别所在。本工作中，我们利用近来作为非平衡物理精确可解模型而被研究的对偶酉量子线路（DUQC）提出了一类新颖的可经典模拟线路，并刻画了它们的计算能力。具体而言，我们研究了一维 DUQC 的局域期望值计算问题以及采样问题的计算复杂度，并将其推广到二维空间。我们揭示出 DUQC 的局域期望值在系统长度线性增长的早期时间内可被经典模拟。相反，在晚期它们能执行通用量子计算，该问题变为 BQP 完全问题。此外，从 DUQC 采样的经典模拟被证明是困难的。
引用
@article{arxiv.2103.09211,
title = {Computational power of one- and two-dimensional dual-unitary quantum circuits},
author = {Ryotaro Suzuki and Kosuke Mitarai and Keisuke Fujii},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.09211},
year = {2022}
}
备注
14 pages, 6 figures