Quantum State Preparation with Resolution Refinement

doi:10.1016/j.physletb.2026.140363

2026-03-17

DOI：10.1016/j.physletb.2026.140363

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我们介绍一种称为“分辨率细化”（resolution refinement）的方法，该方法允许在量子计算机上引导本征态制备。首先，我们使用任意选定方法制备低分辨率哈密顿量的一个本征态。随后，将该本征态提升至更高分辨率，并通过绝热演化生成对应高保真度哈密顿量的本征态。我们给出了分辨率细化应用于单粒子基态以及空间晶格网格的示例。对于基态细化，我们计算了一维谐振子势阱中相互作用玻色子布施模型（Busch model）的低体本征态；对于晶格细化，我们计算了三维中心伍兹-萨克斯势（Woods-Saxon potential）下的哈特里-福克（Hartree-Fock）核态，并计算了一维多组分费米子哈伯德模型（Hubbard model）中的束缚态和连续态。在所有情况下，该方法均高效，且所需的绝热演化时间随能隙倒数的平方根与系统规模的平方根成正比。我们证明，这种极为有利的缩放关系源于分辨率细化不会对低能本征态的结构或能量产生大幅改变。

Keyword:

quantum computing

nuclear theory

many-body theory

resolution refinement

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