在理解量子信息物理方面的最新进展导致了在现有经典计算机和未来量子计算机上模拟量子物理的新方法。对这些发展至关重要的是准备有趣量子态的操作程序，特别是有效利用稀缺量子资源的程序。解决电子的物理特性是一个特别令人兴奋的方向；电子性质对化学和材料科学都很重要，但这些性质很难计算，因为电子是费米子，量子效应通常很强。为此，这项工作借鉴了多体物理学、量子信息科学和信号处理的见解，得出了几种非平凡费米子态的新制备程序。

我们的结果采用“量子电路”的形式，这是一系列物理操作，从简单的初始状态准备一个感兴趣的状态。我们考虑金属态，因为它们具有高度的量子纠缠，所以很难解决。借助小波理论，我们能够提供一维和二维金属态的制备程序。这些结果在数学上具有严格的正确性保证，并且是在没有任何数值优化的情况下获得的。

这些技术在处理更复杂的电子状态（包括电子相互作用的影响）时，可能会起到关键作用。这些结果还可能导致产生原子气体低能量子态的新方法，以及更好地理解量子场论中的重整化。