周期与 Dirichlet 边界条件下的相对论量子模拟：面向近期设备的初量子化框架
量子物理
2025-09-29 v1
摘要
我们提出了一种采用初量子化方法进行相对论量子模拟的新方案，适用于周期（PBC）和 Dirichlet（DBC）边界条件。波函数在由系统量子比特表示的有限网格上进行离散化，动量平方算子通过基于量子平移操作的有限差分法表示。相对论动能通过对总动能 Hamiltonian 进行微扰展开来近似，其中纳入了高阶动量项。该方法允许对适当的 ansatz 态进行变分优化，以在量子计算机上估计非相对论和相对论基态能量。本工作为在近期量子设备上模拟相对论效应提供了一条实用途径，支持量子物理与化学领域的未来发展。
引用
@article{arxiv.2509.22579,
title = {Relativistic Quantum Simulation under Periodic and Dirichlet Boundary Conditions: A First-Quantised Framework for Near-Term Devices},
author = {Jaewoo Joo and Timothy P. Spiller and Kyunghyun Baek and Jeongho Bang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.22579},
year = {2025}
}
备注
1 figure