基于本征态热化假设的 Lindblad 工程用于量子 Gibbs 态准备
量子物理
2025-09-03 v3
摘要
在最近在 Lindblad 工程方面取得的进展基础上，我们提出了一种简化的协议，证明其在本征态热化假设（ETH）下是高效的。ETH 减少了 Lindblad 模拟算法的电路开销，并确保快速收敛至目标 Gibbs 态。此外，我们展示，实现的 Lindblad 动力学本身对随机噪声具有内在鲁棒性，为首次在量子计算机上实现指明了道路。我们通过对混合场 Ising 模型在各种 regime 下的算法收敛进行数值研究来补充我们的论点。在我们预测的范围内，我们观察到当满足 ETH 时，混合时间呈多项式缩放。此外，我们通过对 Lindblad 模拟协议进行量子电路模拟，采用局部去极化噪声模型，评估了算法和硬件引起的错误对算法性能的影响。这项工作填补了最新理论进展在耗散性 Gibbs 态准备算法与其最终量子硬件实现之间的鸿沟。
引用
@article{arxiv.2412.17706,
title = {Lindblad engineering for quantum Gibbs state preparation under the eigenstate thermalization hypothesis},
author = {Eric Brunner and Luuk Coopmans and Gabriel Matos and Matthias Rosenkranz and Frederic Sauvage and Yuta Kikuchi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.17706},
year = {2025}
}
备注
62 pages, 22 figures