在量子处理器上利用融合测量确定性常数深度制备AKLT态

自旋-1 Affleck、Kennedy、Lieb和Tasaki（AKLT）模型的基态既是矩阵乘积态也是对称保护拓扑相的一个典范例子，并且还有望作为基于测量的量子计算的资源态。由于具有非零关联长度，AKLT态无法由局域门组成的常数深度酉电路精确制备。在本工作中，我们证明可通过用融合测量扩充常数深度电路来规避这一不可能定理限制，使得总制备时间与系统大小无关且完全确定性。我们使用张量网络的语言阐明了我们的制备方案，并进一步表明AKLT态的$\mathbb{Z}_2\times\mathbb{Z}_2$对称性直接带来了相对于先前已知制备方法的这一加速。为展示测量辅助制备在含噪中等规模量子（NISQ）器件上的实际优势，我们在IBM Quantum处理器上执行了我们的协议。我们测量了所制备AKLT链的字序与纠缠谱，并以这些作为度量，发现相对于已知的（纯酉）顺序制备方法有改进的结果。我们以利用由我们测量辅助方案制备的AKLT态实现量子隐形传作为收尾演示。因此，本工作提供了一种以AKLT态形式制备特定资源的高效策略，并且更广泛地，通过实验展示了在NISQ时代器件上由基于测量的电路深度缩减策略所实现的态制备的可实现改进的可能性。