量子多体系统中对测量的基本限制

来源: 京师物理

发布日期: 2018-09-03 10:22:11

本文探讨了量子多体系统中动力学测量方案的实施问题,特别是在时间演化中的扩展性。作者发现,为了达到特定精度,测量所需时间随系统尺寸指数增长,这是一个基本限制。论证基于在具有相同谱的可观测量流形上构造“ε-填充”,并与量子回路中的“ε覆盖”及酉时间演化算符的基数进行比较。

动力学测量方案在量子多体系统中是一个重要的工具,尤其是对量子模拟的时代来说。文中,作者解决了以下问题:如果已有一组特定实验可实现的测量方法并且可以将它在时间演化中扩展,那么一般性的测量是否可以被有效实施?对于含有时间演化的问题,文中考虑了两种情形:(a)依据酉回路的演化和(b)由可含时控制的哈密顿量产生的演化。

作者发现,为了达到提前设定的精度,特定测量所需的时间一般随系统尺寸以指数增长——这是一个基本的限制。对以上结论的论证依据:在具有相同谱的可观测量流形上构造“ε-填充”并且将它们的基数和量子回路中“ε覆盖”以及酉时间演化算符的基数相比较。前者与Grassman流形的研究相关。

量子多体系统中对测量的基本限制

动力学测量方案在量子多体系统中是一个重要的工具,尤其是对量子模拟的时代来说。

文中,作者解决了以下问题:如果已有一组特定实验可实现的测量方法并且可以将它在时间演化中扩展,那么一般性的测量是否可以被有效实施?对于含有时间演化的问题,文中考虑了两种情形:(a)依据酉回路的演化和(b)由可含时控制的哈密顿量产生的演化。作者发现,为了达到提前设定的精度,特定测量所需的时间一般随系统尺寸以指数增长——这是一个基本的限制。

对以上结论的论证依据:在具有相同谱的可观测量流形上构造“ε-填充”并且将它们的基数和量子回路中“ε覆盖”以及酉时间演化算符的基数相比较。前者与Grassman流形的研究相关。

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