通过舍入承诺制备热态

在量子计算机上制备 Gibbs 态的一个有前景的途径是模拟物理热化过程。Davies 生成元描述了一个与热浴接触的开量子系统的动力学。关键在于，它不需要模拟热浴本身，仅需我们期望热化的系统。利用最先进的 Lindblad 方程量子模拟技术，我们设计了一种通过 Davies 生成元指定的热化来制备 Gibbs 态的技术。在此过程中，我们遇到一个严峻的技术挑战：Davies 生成元的实现要求能够明确无误地估计系统能量。即，系统的每个能量必须确定性地映射到一个唯一的估计值。先前工作表明，这只有在系统满足非物理的“舍入承诺”假设时才可能。我们通过构造一个随机的舍入承诺集合来解决该问题，它同时解决三个问题：第一，每个舍入承诺允许通过 Davies 生成元制备“被承诺的”热态；第二，这些 Davies 生成元的混合时间与理想 Davies 生成元相近；第三，这些被承诺热态的平均近似于理想热态。