通过熔合准备矩阵产品态：约束与扩展
量子物理
2025-12-11 v3 强关联电子
摘要
在噪声、中间规模量子 (NISQ) 设备时代，高效准备许多体资源态的任务至为重要。本文聚焦于利用测量和经典通信将较小态熔合为更大态，以实现矩阵积态 (MPS) 的确定性常数深度准备。我们对可使用该方法准备的 MPS 施加了强约束，称为 MPS 熔合。 Namely，我们建立了 MPS 必须具有平坦纠缠谱这一必要条件。借助最近引入的分裂指标 MPS (SIMPS) 表示法，我们引入一族状态，这些状态属于由非本征位点对称性（包括异常和非反转对称性）保护的有趣相中的状态，同时也可作为长程量子传送的资源，但超出普通 MPS 熔合的范围。我们证明了这些状态可通过更广泛的测量辅助协议在常数深度内准备，称为 SIMPS 熔合。即便在 MPS 熔合可能的情况下，采用 SIMPS 熔合也可显著降低资源开销。我们还讨论了 SIMPS 熔合的约束，并提出一种涵盖 MPS 和 SIMPS 协议的通用熔合框架。因此，我们的结果同时确立了常规 MPS 熔合的边界，并推动了测量辅助协议可准备状态的范围。
引用
@article{arxiv.2404.16360,
title = {Preparing matrix product states via fusion: constraints and extensions},
author = {David T. Stephen and Oliver Hart},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.16360},
year = {2025}
}
备注
V3: Published version containing new sections IV A, IV B, and V A. V2: Updated references