通过测量辅助的确定性对偶变换量子模拟格点规范理论

量子模拟是量子器件的主要应用之一。然而，在含噪中等规模量子时代，通用量子模拟尚不可行，例如格点规范理论的模拟，其可能受限于高斯定律约束的违背以及实时动力学的复杂性，尤其在退禁闭相中。受 S. Ashkenazi 和 E. Zohar [Phys. Rev. A 105, 022431 (2022)] 以及 N. Tantivasadakarn、R. Thorngren、A. Vishwanath 和 R. Verresen [arXiv: 2112.01519] 近期工作的启发，我们提出利用 Kramers-Wannier 变换，通过类簇态纠缠器、线路中测量和前馈修正来模拟格点规范理论的动力学，这些合起来是一个常深度的确定性操作。具体而言，在我们的方案中，我们首先从初始对称态出发，在相应的对称哈密顿量下量子模拟时间演化，然后应用 Kramers-Wannier 过程。这得到了一个波函数，它已从相应的初始规范波函数出发，在相应格点规范理论下经历了时间演化。在时间演化存在噪声时，当我们能够将由非平凡测量结果表示的磁单极配对时，该过程成功。进一步，给定无噪声的 Kramers-Wannier 变换，由含噪时间演化得到的波函数满足高斯定律约束。我们给出了低维纯规范理论以及与玻色/费米物质耦合的规范理论（如 Fradkin-Shenker 模型）的明确例子。