重叠分组测量：测量量子态的统一框架

重叠分组测量：测量量子态的统一框架

时间戳记：13年2023月6日，凌晨32:XNUMX
重叠分组测量：测量量子态的统一框架 PlatoBlockchain 数据智能。垂直搜索。人工智能。

吴步娇1,2, 孙金照3,1, 齐煌4,1, 和小元1,2

1北京大学计算前沿研究中心, 北京 100871
2北京大学计算机学院, 北京 100871
3克拉伦登实验室，牛津大学，公园路，牛津 OX1 3PU，英国
4北京大学物理学院, 北京 100871

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抽象

为现实的量子多体系统设计的量子算法，例如化学和材料，通常需要对哈密顿量进行大量测量。 利用不同的想法，例如重要性采样，可观察到的兼容性或量子态的经典阴影，已经提出了不同的高级测量方案以大大降低大的测量成本。 然而，下划线的成本降低机制似乎各不相同，如何系统地找到最优方案仍然是一个关键的挑战。 在这里，我们通过提出一个统一的量子测量框架来应对这一挑战，并将先进的测量方法作为特例。 我们的框架允许我们引入一个通用方案——重叠分组测量，它同时利用了大多数现有方法的优点。 对该方案的直观理解是将测量划分为重叠的组，每个组都由兼容的测量组成。 我们提供了明确的分组策略，并在数值上验证了其对具有多达 16 个量子位的不同分子哈密顿算子的性能。 我们的数值结果显示了对现有方案的显着改进。 我们的工作为当前和近期量子设备的高效量子测量和快速量子处理铺平了道路。

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