萨代赫·雷西;内森·威比;巴里·桑德斯。 用于有效模拟多体量子动力学的量子电路设计。 （英语） 兹比尔1448.81214 新J.Phys。 14，第10号，文章ID 103017，第26页（2012年）. 摘要：我们构造了一种高效的自主量子电路设计算法，用于创建高效的量子电路来模拟任意输入态的哈密顿多体量子动力学。由此产生的量子电路具有最佳的空间复杂度，并使用了一系列接近最佳时间复杂度的门。我们还设计了一种算法，利用可交换性来优化并行执行的电路。作为示例，我们展示了我们的自主算法如何构建电路来模拟Kitaev蜂窝模型和Bardeen-Cooper-Schrieffer超导模型的动力学。此外，我们还提供了数值证据，表明与某些物理模拟的最佳可实现性能相比，此处和之前工作中经过严格验证的模拟误差上限有时可能高估了误差的数量级。 引用于6文件 MSC公司： 81页65 量子门 81页68 量子计算 81版本70 多体理论；量子霍尔效应 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{S.Raeisi}等人，《新物理学杂志》。14，第10号，文章ID 103017，26 p.（2012；Zbl 1448.81214） 全文： 内政部 arXiv公司 OA许可证 参考文献： [1] 费曼R P 1982国际J.Theor。物理学。21 467 ·doi:10.1007/BF02650179 [2] 1996年劳埃德船级社科学类273 1073 ·Zbl 1226.81059号 ·doi:10.1126/science.273.5278.1073 [3] Asupuru-Guzik A、Dutoi A D、Love P J和Head-Gordon M 2005年科学类309 1704 ·doi:10.1126/科学.1113479 [4] Weimer H、Müller M、Lesanovsky I、Zoller P和Bühler H-P，2010年自然物理学。6 382 ·doi:10.1038/nphys1614 [5] Weimer H、Müller M、Bühler H-P和Lesanovsky I，2011年量子信息。过程。10 885 ·doi:10.1007/s11128-011-0303-5 [6] Whitfield J D、Biamonte J和Asupuru-Guzik A，2011年摩尔物理学。109 735·doi:10.1080/00268976.2011.552441 [7] 拉尼恩B P等2011科学类334 57 ·doi:10.1126/science.1208001 [8] Duan L-M、Demler E和Lukin M D，2003年物理学。修订稿。91 090402 ·doi:10.1103/PhysRevLett.91.090402 [9] Aguado M、Brennen G K、Verstraete F和Cirac J I 2008年物理学。修订稿。101 260501·doi:10.1103/PhysRevLett.101.260501 [10] Gerritsma R、Kirchmair G、Zähringer F、Solano E、Blatt R和Roos C-F，2009年自然463 68 ·doi:10.1038/nature08688 [11] Buluta I和Nori F 2009科学类326 108 ·doi:10.1126/科学.1177838 [12] Friedenauer A、Schmitz H、Glückert J、Porras D和Schätz T，2008年自然物理学。4 757 ·doi:10.1038/nphys1032 [13] Kitaev A、Shen A H和Vyalyi M N 2002年经典和量子计算（数学研究生课程第47卷）（普罗维登斯，RI:美国数学学会）·Zbl 1022.68001号 ·doi:10.1090/gsm/047 [14] Wiebe N、Berry D W、Höyer P和Sanders B C，2010年《物理学杂志》。A： 数学。理论。43 065203 ·Zbl 1191.47055号 [15] Wiebe N、Berry D W、Höyer P和Sanders B C，2011年《物理学杂志》。A： 数学。理论。44 445308 ·Zbl 1270.81064号 ·doi:10.1088/1751-8113/44/44/445308 [16] Papageorgiou A和Zhang C 2012量子信息。过程。11 541 ·Zbl 1239.81034号 ·doi:10.1007/s11128-011-0263-9 [17] Berry D W、Ahokas G、Cleve R和Sanders B C 2007Commun公司。数学。物理学。270 359 ·Zbl 1115.81011号 ·doi:10.1007/s00220-006-0150-x [18] Berry D W、Ahokas G、Cleve R和Sanders B C 2007量子计算和量子技术数学哈密顿模拟的量子算法ed G Chen、L H Kauffman和S J Lomonaco（牛津：查普曼和霍尔）第4章第89-110页 [19] 艾布拉姆斯·D·S和劳埃德·S 1997物理学。修订稿。79 2586·doi:10.103/PhysRevLett.792.586 [20] Jordan S P、Lee K S M和Preskill J 2011年arXiv:11111.3633 [21] Jordan S P、Lee K S M和Preskill J 2011年arXiv:1112.4833 [22] Hohenberg P和Kohn W 1964年物理学。版次。136 B864·doi:10.1103/PhysRev.136.B864 [23] Wu L-A、Byrd M S和Lidar D A 2002物理学。修订稿。89 057904 ·doi:10.1103/PhysRevLett.89.057904 [24] 铃木M 1990物理学。莱特。146 319·doi:10.1016/0375-9601（90）90962-N [25] 铃木M 1991数学杂志。物理学。32 400 ·Zbl 0735.47009号 ·doi:10.1063/1.529425 [26] 尼尔森M A和创I L 2000量子计算与量子信息（剑桥：剑桥大学出版社）·Zbl 1049.81015号 [27] 基塔耶夫A Y 2006安·物理。321 2 ·Zbl 1125.82009年 ·doi:10.1016/j.aop.2005.10.005 [28] Dawson C M和Nielsen M A 2006量子信息。过程。6 81 ·Zbl 1152.81706号 [29] Childs A M和Kothari R 2010量子信息。计算。10 669 ·Zbl 1234.81133号 [30] Vizing V G 1964年磁盘室。阿纳利兹。3 25 [31] Ring P和Schuck P 1980核多体问题（海德堡：施普林格）·doi:10.1007/978-3-642-61852-9 [32] 马汉G D 2000多粒子物理学第三版（纽约：Kluwer-Plenum）·doi:10.1007/978-1-4757-5714-9 [33] Brown K R、Clark R J和Chuang I L 2006物理学。修订稿。97 050504 ·doi:10.1103/PhysRevLett.97.05004 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。