論文の概要: Hamiltonian Decoded Quantum Interferometry for General Pauli Hamiltonians
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.18773v1
- Date: Mon, 26 Jan 2026 18:44:59 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-27 15:23:09.017249
- Title: Hamiltonian Decoded Quantum Interferometry for General Pauli Hamiltonians
- Title（参考訳）: 一般パウリ・ハミルトニアンのためのハミルトニアン復号量子干渉計
- Authors: Kaifeng Bu, Weichen Gu, Xiang Li,
- Abstract要約: 一般ハミルトニアン$H=sum_ic_iP_i$に対する量子干渉法(HDQI)を$n$-qubit系上で検討する。
適切な復号オラクルにアクセスすると、$_mathcal P(H) = fracmathcal P(H)textTr[$cal P(H)]$, $mathcal P(H)textTr[$cal P(H)]$という状態を作るための効率的な量子アルゴリズムが存在することを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.4675604105664
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In this work, we study the Hamiltonian Decoded Quantum Interferometry (HDQI) for the general Hamiltonians $H=\sum_ic_iP_i$ on an $n$-qubit system, where the coefficients $c_i\in \mathbb{R}$ and $P_i$ are Pauli operators. We show that, given access to an appropriate decoding oracle, there exist efficient quantum algorithms for preparing the state $ρ_{\mathcal P}(H) = \frac{\mathcal P^2(H)}{\text{Tr}[\mathcal P^2(H)]}$, where $\mathcal P(H)$ denotes the matrix function induced by a univariate polynomial $\mathcal P(x)$. Such states can be used to approximate the Gibbs states of $H$ for suitable choices of polynomials. We further demonstrate that the proposed algorithms are robust to imperfections in the decoding procedure. Our results substantially extend the scope of HDQI beyond stabilizer-like Hamiltonians, providing a method for Gibbs-state preparation and Hamiltonian optimization in a broad class of physically and computationally relevant quantum systems.
- Abstract（参考訳）: 本研究では、一般ハミルトニアン $H=\sum_ic_iP_i$ に対するハミルトニアン復号量子干渉法 (HDQI) の研究を行い、係数 $c_i\in \mathbb{R}$ と $P_i$ はパウリ作用素である。
適切な復号オラクルにアクセスすると、状態 $ρ_{\mathcal P}(H) = \frac{\mathcal P^2(H)}{\text{Tr}[\mathcal P^2(H)]}$, ここで、$\mathcal P(H)$ は単変数多項式 $\mathcal P(x)$ によって誘導される行列関数を表す。
そのような状態は多項式の適切な選択に対して$H$のギブス状態に近似することができる。
さらに,提案アルゴリズムは復号処理における不完全性に対して頑健であることを示す。
我々の結果は、安定化器のようなハミルトニアンを超えてHDQIの範囲を大幅に広げ、物理学的および計算学的に関連する量子系の幅広いクラスにおけるギブス状態の準備とハミルトン最適化の方法を提供する。
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