这项工作的较大背景是扩展量子计算机的挑战,以便它们可以有用,也就是说,可以大大增加量子数的数量,同时实现与错误耐受性兼容的保真度。通过量子门传送(QGT)分布式量子计算(DQC)是应对这一挑战的有前途的途径,因为作者令人信服地概述了这一挑战。我认为,此处介绍的结果是DQC迄今为止最先进的演示,并且非常适合于本质上出版。尤其是确定性QGT的首次演示,它代表了先前工作的原始且高度重大的进步。此外,需要两个和三个实例QGT实例的门和算法的实施是由诱捕离子操作的高保真度以及混合物种节点的内存能力以及光谱隔离的重要成就。
参数相关的哈密顿矩阵的特征值在参数空间中形成能带结构。在这样的 N 带系统中,由贝里曲率和量子度量张量组成的量子几何张量 (QGT) 通常通过数值获得的能量特征态计算得出。这里,提出了一种基于特征投影器和(广义)布洛赫矢量的 QGT 替代方法。它比特征态方法提供更多的分析见解。具体而言,仅使用哈密顿矩阵和相应的能带能量,即可获得每个能带的完整 QGT,而无需计算特征态。最显著的是,众所周知的以哈密顿矢量表示的贝里曲率双带公式被推广到任意 N 。使用三带和四带多重费米子模型说明了该形式化,尽管具有相同的能带结构,但它们具有非常不同的几何和拓扑性质。从更广泛的角度来看,这项工作中采用的方法可以用于计算任何物理量或研究任何可观测量的量子动力学,而无需明确构建能量本征态。
量子状态的实时和想象的时间演变是研究量子动态,准备接地状态或计算热力学可观察物的强大工具。在近期设备上,各种量子时间演变是这些任务的有前途的候选人,因为可以量身定制所需的电路模型以权衡可用的设备功能和近似准确性。但是,即使可以可靠地执行电路,由于量子几何张量(QGT)的计算,变异量子时间演化算法对于相关系统大小而迅速变得不可行。在这项工作中,我们通过利用双重公式来规避对QGT的明确评估来解决这个缩放问题。我们演示了海森伯格汉密尔顿的时间演变的算法,并表明它以标准变化量子时间演化算法的成本的一小部分准确地重现了系统动力学。作为量子假想时间演变的应用,我们计算了Heisenberg模型的热力学观察到的每个位置的能量。
考虑具有k非零条目的n维二进制特征向量。可以将矢量作为与n个项目有缺陷的n个项目相对应的入射向量。定量组测试(QGT)问题旨在通过查询返回有缺陷项目总数的项目的子集来学习此二进制特征向量。我们在非自适应方案下考虑了这个问题,在非自适应方案中,子集的查询是集体设计的,并且可以并行执行。大多数现有的有效的非自适应算法用于sublerearymemime,其中k“nα具有0×αα1的nα均未与信息理论下限,logk。最近,Hahn-Klimroth和Müller(2022)通过提供了一种非自适应算法,具有O P N 3 Q的解码复杂性,缩小了这一差距。在这项工作中,我们提出了一种串联的施工方法,该方法产生了一种非自适应算法,其解码复杂性的解码复杂性是O p n2α`n log 2 n q。通过建立QGT问题与所谓的球与垃圾箱问题之间的联系来分析解码失败的概率。我们的算法减少了信息理论和计算界的差距,以从日志k到log log k的所需查询/测试数量。这缩小了具有O P N 2 Q解码复杂性的算法类别中非自适应算法的测试数量的差异。关键字:统计推断,定量组测试,urn模型,压缩传感此外,尽管我们的算法在测试数量方面表现出log k差距,但仅在k异常大的α值中,ką1027对于α“ 0.7),仅在k异常大的情况下,它超过了现有的渐近最佳构造,从而突出了我们提议的construction。