基于重整化群的 80 比特矩阵产品态准备
量子物理
2025-10-29 v1
摘要
量子计算机的一个关键挑战是高效地在多比特上准备许多体缠结态。在本工作中，我们在超导量子硬件上演示了使用基于重整化群 (RG) 的量子算法准备矩阵产品态 (MPS)。与顺序生成相比，已证明 RG 基于协议在规模系统大小时，以指数较浅的电路深度准备短程关联的 MPS，但尚不清楚在何种系统规模时才会体现优势。因此，我们将该算法应用于准备一类 MPS，这类 MPS 在称对称保护拓扑 (SPT) 与平凡相之间的相变。我们发现，RG 基于电路的简化深度使其对噪声更具鲁棒性，并且对于大型系统通常优于顺序电路，这一点我们通过测量类字符串秩的局部期望值和能量密度来展示。我们由此表明，RG 基于协议使得大规模准备 MPS 成为可能，特别是超越固定点的 SPT 有序态。
引用
@article{arxiv.2510.24681,
title = {Renormalization-group-based preparation of matrix product states on up to 80 qubits},
author = {Moritz Scheer and Alberto Baiardi and Elisa Bäumer Marty and Zhi-Yuan Wei and Daniel Malz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.24681},
year = {2025}
}
备注
8 pages, 6 figures