Dicke 态的恒定深度全息准备
量子物理
2026-03-23 v2 计算复杂性
摘要
Dicke 态是量子测距、通信和计算中关键的资源，但其全息准备受限于标准电路模型中的对数深度，而现有的常数深度协议需要测量和反馈。本文提出了第一个全息、常数深度的 Dicke 态准备协议。我们通过超越标准电路模型，利用全局相互作用（本土适用于中性原子和 trapped ion 架构），克服了对数深度的限制。具体而言，利用无界 CZ 门（即在 QAC 电路类中），我们提供了用于常数重量 Dicke 态的精确计算电路，使用多项式 ancilla；而对于重量-1 Dicke 态（即 态）的近似计算，则仅使用常数 ancilla。若获得量子 FAN-OUT 操作的额外支持（即提升至 QAC 电路类），我们也能实现对任意重量 Dicke 态的精确且干净的准备。这些协议区分了基于连接性的量子架构的常数深度能力，并为解决长期以来的量子复杂性猜想提供了新路径。
引用
@article{arxiv.2601.10693,
title = {Constant-Depth Unitary Preparation of Dicke States},
author = {Malvika Raj Joshi and Francisca Vasconcelos},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.10693},
year = {2026}
}