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用对数深度量子线路制备矩阵乘积态

量子物理 2024-01-26 v2 统计力学 强关联电子

摘要

我们考虑在量子设备上通过局域门量子线路制备矩阵乘积态(MPS)。我们首先证明,忠实地制备 NN 个格点的平移不变正规 MPS 需要线路深度 T=Ω(logN)T=\Omega(\log N)。然后我们引入一种基于重整化群变换的算法,以误差 ϵ\epsilon 在深度 T=O(log(N/ϵ))T=O(\log (N/\epsilon)) 内制备正规 MPS,该深度是最优的。我们还表明,测量与反馈可使算法获得指数加速,达到 T=O(loglog(N/ϵ))T=O(\log\log (N/\epsilon))。测量还允许人们在相同深度下制备任意平移不变 MPS,包括长程非正规 MPS。最后,该算法可自然推广到非齐次 MPS。

关键词

引用

@article{arxiv.2307.01696,
  title  = {Preparation of matrix product states with log-depth quantum circuits},
  author = {Daniel Malz and Georgios Styliaris and Zhi-Yuan Wei and J. Ignacio Cirac},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2307.01696},
  year   = {2024}
}