从单次哈密顿淬火动力学预测任意态性质

模拟量子模拟是量子计算的基本常规操作，并在研究量子多体物理中发挥关键作用。通常，模拟量子模拟器的量子演化很大程度上由其物理特性决定，缺乏量子门般的精确控制或灵活性。这一限制给在模拟量子模拟器上提取物理性质带来挑战，而后者是量子模拟的关键步骤。为解决此问题，我们引入哈密顿阴影协议，其使用单一淬火哈密顿量估计任意态性质，无需辅助系统与随机酉。此外，我们推导了该协议的样本复杂度，并表明其性能可与经典阴影协议相媲美。哈密顿阴影协议无需复杂控制，可应用于广泛的模拟量子模拟器。我们通过里德伯原子阵列在现实参数设置下的数值演示说明了其实用性。该新协议显著拓宽了无精确控制与辅助系统的模拟量子模拟器中随机测量的应用。