时变哈密顿量的最小 Trotterization 公式

由柏拉图重新发布

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池田龙彦^1,2,3阿西尔·阿布拉尔⁴, 艾萨克·L·庄⁵、杉浦翔^4,6

¹RIKEN 量子计算中心，Wako, Saitama 351-0198, Japan
²波士顿大学物理系，波士顿，马萨诸塞州 02215，美国
³东京大学固体物理研究所，日本千叶柏市 277-8581
⁴物理与信息学实验室，NTT Research, Inc.,940 Stewart Dr., Sunnyvale, California, 94085, USA
⁵麻省理工学院物理系、电气工程与计算机科学系、量子优势联合设计中心，剑桥，马萨诸塞州 02139，美国
⁶麻省理工学院核科学实验室，剑桥，02139，MA，美国

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抽象

当持续时间 $delta t$ 的时间传播器 $e^{delta t A}$ 由两个非交换部分 $A=X+Y$ 组成时，Trotterization 近似将传播器分解为 $X$ 和 $Y$ 指数的乘积。各种 Trotterization 公式已在量子和经典计算机中使用，但对于具有时间相关生成器 $A(t)$ 的 Trotterization 知之甚少。在这里，对于由两个运算符 $X$ 和 $Y$ 之和给出的 $A(t)$ 以及时间相关系数 $A(t) = x(t) X + y(t) Y$，我们开发了导出具有最小可能指数的高阶 Trotterization 公式的系统方法。特别是，我们获得了分别涉及七个和十五个指数的四阶和六阶 Trotterization 公式，这与时间无关的生成器的公式差不多。我们还构造了另一个由九个指数组成的具有较小误差系数的四阶公式。最后，我们对量子伊辛链的哈密顿模拟中的四阶公式进行了数值基准测试，结果表明，与众所周知的铃木公式相比，9 指数公式每个局部量子门的误差更小。

时间相关哈密顿柏拉图区块链数据智能的最小 Trotterization 公式。垂直搜索。人工智能。

►BibTeX数据

@article{Ikeda2023最小值，doi = {10.22331/q-2023-11-06-1168}，url = {https://doi.org/10.22331/q-2023-11-06-1168}，标题 = {最小值{ T}rotterization {F}ormulas for a {T}ime-{D}ependent {H}amiltonian}，作者= {Ikeda，Tatsuhiko N.和Abrar，Asir和Chuang，Isaac L.和Sugiura，Sho}，期刊= {{Quantum}}，issn = {2521-327X}，出版商 = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}，卷 = {7}，页数 = {1168}，月 = 2023 月，年 = {XNUMX} }

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