基于量子变分本征求解器的态制备效率量化
量子物理
2021-02-15 v2 强关联电子
摘要
近来，利用低深度量子线路（如量子近似优化算法（QAOA））高效制备复杂量子态引起了广泛关注。尽管已有数值研究表明此类算法能以惊人精度制备某些量子自旋关联态，但针对一般模型类系统化量化QAOA效率的方法一直缺失。在此，我们提出QAOA在制备有序态上的成功与目标态的相互作用距离有关，该距离衡量了在任意单粒子模式基下该态与所有高斯态流形的接近程度。我们在若干非可积量子模型的实例中数值验证了这一点，包括具有两体和三体自旋相互作用的伊辛模型以及外场中的团簇模型。我们的结果表明，由相互作用距离所表征的纠缠谱结构，与QAOA态制备的成功率相关，且该相关性还包含模型中不同相的信息。我们得出结论：QAOA通常找到围绕最接近自由费米子态的微扰解。
引用
@article{arxiv.2007.14338,
title = {Quantifying the efficiency of state preparation via quantum variational eigensolvers},
author = {Gabriel Matos and Sonika Johri and Zlatko Papić},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.14338},
year = {2021}
}
备注
13 pages, 9 figures