用于虚时间演化的非酉 Trotter 线路

我们提出了一种与成熟的 Pauli 基元（用于 Trotter 分解实时间演化）相对应的虚时间等价方案，该方案在单个辅助量子比特上使用线路中测量。虚时间演化（ITE）广泛用于经典硬件上获取系统基态、计算热平均，以及作为执行非酉演化的量子算法的组成部分。在量子硬件上的近期实现依赖启发式方法，牺牲了精度，因此人们对开发更原生的量子算法兴趣渐增。由于无法确定性地实现非酉门，我们诉诸于概率虚时间演化（PITE）算法，其依赖酉量子线路来模拟 ITE 算符的块编码——即它们依赖成功的辅助测量来非酉地演化系统。与先前的 PITE 方案相比，本文提出的块编码可得到更短的线路且更易实现，仅需对 Pauli 基元稍作修改。该方案在横场 Ising 模型与费米子 Hubbard 模型上测试，并被证明可收敛到系统的基态。