基于无交换子准 Magnus 算子的含时哈密顿量量子模拟
量子物理
2024-12-18 v3
摘要
哈密顿量模拟可以说是量子计算机最基础的应用。Magnus 算子是计算数学中用于含时哈密顿量模拟的一种流行方法，但其使用需要实现交换子的指数运算，这使得它此前对量子计算缺乏吸引力。无交换子准 Magnus 算子（CFQMs）的发展克服了这一障碍，代价是缺乏可证明的全局数值误差界限。在这项工作中，我们通过仔细估计其定义中涉及的每个步骤的误差，为基于 CFQM 的含时量子哈密顿量模拟建立了一个此类误差界限。这使我们能够将其成本与替代方案进行比较，并表明 CFQMs 通常是最有效的乘积公式技术，效率提升超过一个数量级。因此，我们发现 CFQMs 对于在早期容错量子计算机上模拟含时哈密顿量可能特别有用。
引用
@article{arxiv.2403.13889,
title = {Quantum simulation of time-dependent Hamiltonians via commutator-free quasi-Magnus operators},
author = {Pablo Antonio Moreno Casares and Modjtaba Shokrian Zini and Juan Miguel Arrazola},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.13889},
year = {2024}
}
备注
32 pages, 7 figures