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* '''标题'''：Efficient thermalization and universal quantum computing with quantum Gibbs samplers
* '''中文标题'''：高效热化和通用量子计算与量子吉布斯采样器
* '''发布日期'''：2024-03-19 12:49:25+00:00
* '''作者'''：Cambyse Rouzé, Daniel Stilck França, Álvaro M. Alhambra
* '''分类'''：quant-ph, math-ph, math.MP
* '''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2403.12691
'''摘要'''：制备物质的[[热态]]是[[量子模拟]]中的一项关键任务。在这项工作中，我们证明了一种最近提出的、可高效实现的[[耗散演化]]在足够高的温度下，以与系统大小多项式相关的时间热化到[[吉布斯态]]，并且适用于任何满足 [[Lieb-Robinson 界限]]的[[哈密顿量]]，例如晶格上的局部[[哈密顿量]]。此外，我们展示了相关[[纯化态]]或“[[热场双态]]”的高效绝热制备。根据我们所知，这些是首次严格建立高温[[吉布斯态]]及其[[纯化态]]高效制备的结果。在低温区间，我们表明，对于系统大小对数的逆温度，实施这一类[[耗散演化]]在多项式上等价于标准[[量子计算]]。在技术层面上，对于高温，我们的证明利用了将演化生成元映射为[[哈密顿量]]，然后将其作为无限温度[[哈密顿量]]的微扰进行分析。对于低温，我们则在固定运行时间下对能量可观测量的[[拉普拉斯变换]]进行零温度的微扰，并借助于[[电路]]到[[哈密顿量]]的映射，类似于[[量子绝热计算]]的普适性证明。综合来看，我们的结果表明，一类准局部的[[耗散演化]]能够高效地制备一大类[[量子多体态]]，并有潜力反映[[经典蒙特卡洛方法]]在[[量子多体系统]]中的成功。