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Límites de la evolución a corto plazo de los hamiltonianos locales

Ali Hamed Moosavian, Seyed Sajad Kahani, y Salman Beigi

QuOne Lab, Centro de Investigación e Innovación Phanous, Teherán, Irán

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Resumen

Se espera que las evoluciones de los hamiltonianos locales en tiempos cortos sigan siendo locales y, por lo tanto, limitadas. En este artículo, validamos esta intuición demostrando algunas limitaciones en las evoluciones a corto plazo de los hamiltonianos locales dependientes del tiempo. Mostramos que la distribución de la salida de medición de las evoluciones de tiempo corto (como mucho logarítmicas) de los hamiltonianos locales está $concentrada$ y satisface una $textit{desigualdad isoperimétrica}$. Para mostrar aplicaciones explícitas de nuestros resultados, estudiamos el problema $M$$small{AX}$$C$$small{UT}$ y concluimos que el recocido cuántico necesita al menos un tiempo de ejecución que escale logarítmicamente en el tamaño del problema para vencer a los algoritmos clásicos en $M$$small{AX}$$C$$small{UT}$. Para establecer nuestros resultados, también demostramos un límite de Lieb-Robinson que funciona para hamiltonianos dependientes del tiempo que podrían ser de interés independiente.

Se espera que las evoluciones de los hamiltonianos locales en tiempos cortos sigan siendo locales y, por lo tanto, limitadas. En este artículo, validamos esta intuición demostrando algunas limitaciones en las evoluciones a corto plazo de los hamiltonianos locales dependientes del tiempo. Mostramos que la distribución de la salida de medición de las evoluciones de tiempo corto (como mucho logarítmicas) de los hamiltonianos locales se concentra y satisface una desigualdad isoperimétrica. Para mostrar aplicaciones explícitas de nuestros resultados, estudiamos el problema MaxCut y concluimos que el recocido cuántico necesita al menos un tiempo de ejecución que escale logarítmicamente en el tamaño del problema para vencer a los algoritmos clásicos en MaxCut.

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Citado por

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