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Entanglement accelerates quantum simulation

delete2025-07-14
delete0
PRE
AI
Q
Qi Zhao *
Z
Zhou, You *
A
Andrew M. Childs *
DOI:10.1038/s41567-025-02945-2delete
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摘要

摘要

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量子纠缠是多体系统的基本特征,它影响着量子信息处理和基础物理学。经典模拟方法可以高效地模拟低纠缠的多体态,但随着纠缠程度的增加,它们会遇到困难。本文研究了量子纠缠与量子模拟之间的关系,并表明用于模拟多体系统的乘积公式近似方法对于纠缠系统可以表现更优。我们建立了以纠缠熵表示的算法误差上界,该结果比以往的研究更为严格,并开发了一种自适应模拟算法,该算法通过引入测量装置来估计算法误差。这表明,纠缠不仅是经典模拟的障碍,也是一种能够加速量子算法的特征。高纠缠的大型量子系统难以用经典方法模拟,但现在表明纠缠可能对量子模拟有益。

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Nature Physics
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