量子密集输出问题是使用量子计算机评估时间相关量子动力学中时间累积的可观测量的过程。该问题经常出现在量子控制和光谱计算等应用中。我们提出了一系列旨在在早期和完全容错量子平台上运行的算法。这些方法借鉴了振幅估计、汉密尔顿模拟、量子线性常微分方程 (ODE) 求解器和量子卡尔曼线性化等技术。我们针对演化时间 T 和容错率 ǫ 提供了全面的复杂性分析。我们的结果表明,对于某种类型的低秩密集输出,线性化方法几乎可以实现最佳复杂度 O (T/ǫ)。此外,我们对密集输出问题进行了线性化,从而得出包含原始状态的精确有限维闭包。该公式与库普曼不变子空间理论有关,可能在非线性控制和科学机器学习中具有独立意义。
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