Grover 加速源于多种形式的 Zeno 效应

此前已确立，绝热量子计算基于本征态间动力学相位导致的连续 Zeno 效应运行，能够实现最优的类似 Grover 的量子加速。换言之，能够以与 Grover 原始算法相同的 $\sqrt{N}$ 标度解决非结构化搜索问题。一个自然的问题是，其他形式的 Zeno 效应是否也能在物理真实模型中支持最优加速（通过直接模拟应用而非间接通过支持通用门集）。在本文中，我们表明它们能够支持这样的加速，无论其源于测量、退相干，还是激发态衰变到计算上无用的状态。我们的结果还暗示了多种不依赖 Zeno 行为的实现加速的方法。我们将这些算法分为三类，以促进对如何获得加速的结构化理解：一类基于相位反冲，包含绝热计算与连续时间量子游走；一类基于退相干与测量；最后一类基于激发态内振幅的破坏，据我们所知此前无任何相关结果。这些结果表明，基于这些效应的模拟量子计算新范式可能存在令人兴奋的机遇。