利用热纯量子态迈向规范理论相图的量子计算

自然界强相互作用在有限温度和化学势下的相图由于在克服符号问题时基于蒙特卡洛的计算技术的不适用性，在理论上仍很大程度上未被探索。量子计算提供了一种无符号问题的方法，但在量子计算机上评估热期望值通常资源密集。为促进规范理论的热力学研究，我们提出了应用于受限规范理论动力学的热纯量子态统计力学表述的推广，并数值证明了使用该方法可稳健地确定简单低维规范理论的相图，包括在有限温度和化学势下映射模型中的手性相变。进一步讨论了量子算法、资源需求以及算法和硬件误差分析，以激励未来的实现。因此，热纯量子态可能成为量子计算时代规范理论中高效热态制备的合适候选。