面向门型量子计算的微扰小工具：无子空间限制的非递归构造

微扰小工具是一种将哈密顿量的一部分（通常为低能子空间）编码到具有有利性质（例如局域性降低）的不同哈密顿量中的工具。多年来已提出许多微扰小工具的构造。然而，它们都以某些方式受限：要么适用于某些特定类别的哈密顿量，要么涉及递归以降低局域性，要么仅限于研究小工具哈密顿量下的时间演化（例如在绝热量子计算背景下），从而涉及子空间限制。在本工作中，我们填补了这一空白，引入了一种通用、非递归、非绝热且无子空间限制的微扰小工具构造，它将任意多体哈密顿量编码到三体哈密顿量的低能子空间中，因此适用于门型量子计算。我们的构造对于一个包含$r$项、$k$体哈密顿量需要$rk$个额外量子比特。除特定小工具构造外，我们还提供了构造类似小工具的配方，其可针对不同的性质进行定制，对此我们进行了讨论。