在 ZXW 演算中如何对哈密顿量求和与取指数
量子物理
2023-11-17 v2
摘要
本文在 ZXW 演算中发展实用的求和技巧，以推理量子动力学，例如酉时间演化。首先，我们给出了广泛一类线性算子之和（包括任意量子比特哈密顿量）在 ZXW 演算中的直接表示。作为一个应用，我们展示了薛定谔方程的线性性，并给出了 Greene-Diniz 等人所述哈密顿量的图示表示，该文是首篇使用量子计算建模碳捕集的论文。然后我们利用凯莱-哈密顿定理从原理上说明如何在 ZXW 演算中对任意量子比特哈密顿量取指数。最后，我们发展了实用技巧，并展示了如何以图示方式进行泰勒展开与 Trotterization 以进行哈密顿量模拟。这为将 ZXW 演算用于量子化学与凝聚态物理中的问题建立了框架。
引用
@article{arxiv.2212.04462,
title = {How to Sum and Exponentiate Hamiltonians in ZXW Calculus},
author = {Razin A. Shaikh and Quanlong Wang and Richie Yeung},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.04462},
year = {2023}
}
备注
In Proceedings QPL 2022, arXiv:2311.08375