TEPID-ADAPT: 用于同时制备低温吉布斯态和低激发本征态的自适应变分方法
量子物理
2025-12-30 v2
摘要
制备描述有限温度下系统平衡态的吉布斯态具有重要意义，尤其是在低温条件下。在本工作中，我们提出了一种新方法——TEPID-ADAPT——使用部分自适应且仅依赖最少辅助量子比特的纯化变分方法来制备给定哈密顿量的低温热吉布斯态。我们还提出了一种无需辅助量子比特的替代实现方案。此处的一项关键技术革新是使用混合态试探波函数，其熵可以高效计算且无额外计算开销。我们的算法利用了哈密顿量的截断参数化本征谱。除了制备吉布斯态外，该方法还能直接获取哈密顿量的截断低能本征谱，因此也是一种同时制备激发态的方法。由此，我们还能在不进行进一步优化的情况下制备同一哈密顿量在任意更低温度下的热态。
引用
@article{arxiv.2503.14490,
title = {TEPID-ADAPT: Adaptive variational method for simultaneous preparation of low-temperature Gibbs and low-lying eigenstates},
author = {Bharath Sambasivam and Kyle Sherbert and Karunya Shirali and Nicholas J. Mayhall and Aram W. Harrow and Edwin Barnes and Sophia E. Economou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.14490},
year = {2025}
}
备注
12 pages; 21 pages including appendices, 20 figures, 2 tables