量子多本征值高斯滤波搜索：一种高效且通用的量子相位估计方法
量子物理
2024-10-02 v2
摘要
量子相位估计是最强大的量子原语之一。本文提出了一种针对多本征值估计问题的新方法：量子多本征值高斯滤波搜索 (QMEGS)。QMEGS 利用 Hadamard 测试电路结构，仅需简单的经典后处理。QMEGS 是首个同时满足以下两个性质的算法：(1) 它可以在不依赖任何谱隙假设的情况下实现海森堡极限缩放。(2) 在存在正能隙并对初始状态有额外假设的情况下，与标准量子相位估计算法相比，QMEGS 能够以显著降低的电路深度将所有主导本征值估计到 精度。在最有利的情形下，最大运行时间可减少至低至 。这意味着 QMEGS 是一种高效且通用的方法，为有隙和无隙系统均实现了目前已知的最佳结果。数值结果验证了我们提出的算法在各种机制下的效率。
引用
@article{arxiv.2402.01013,
title = {Quantum Multiple Eigenvalue Gaussian filtered Search: an efficient and versatile quantum phase estimation method},
author = {Zhiyan Ding and Haoya Li and Lin Lin and HongKang Ni and Lexing Ying and Ruizhe Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.01013},
year = {2024}
}