WikiEdge:ArXiv-2404.14639/abs

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• 標題：Quantum computational advantage with constant-temperature Gibbs sampling
• 中文標題：常溫吉布斯採樣的量子計算優勢
• 發布日期：2024-04-23 00:29:21+00:00
• 作者：Thiago Bergamaschi, Chi-Fang Chen, Yunchao Liu
• 分類：quant-ph
• 原文連結：http://arxiv.org/abs/2404.14639

摘要：一個與某個固定、有限溫度的浴相耦合的量子系統會收斂到其吉布斯態。這個熱化過程定義了一個自然的、物理上有動機的量子計算模型。然而，在這個現實的物理設置中，是否能夠實現量子計算優勢仍然是一個懸而未決的問題，因為找到快速熱化但在經典上不可處理的系統是一個挑戰。在這裡，我們考慮在恆定溫度下從量子吉布斯態的測量結果分布中進行採樣，並證明這一任務展示了量子計算優勢。我們設計了一系列幾乎局部的可交換哈密頓量（淺量子電路的父哈密頓量），並證明它們在標準的熱化物理模型下（作為連續時間量子馬爾可夫鏈）快速收斂到其吉布斯態。另一方面，我們展示了沒有多項式時間的經典算法可以從測量結果分布中進行採樣，通過將其歸約到從無噪聲淺量子電路中採樣的經典困難性。歸約的關鍵步驟是構建一個針對輸入噪聲的淺IQP電路的容錯方案。