经典与量子计算机上共振态的持久态方法
Persistent State Method for Resonances on Classical and Quantum Computers
- Fudan University（复旦大学）
- Ruhr-Universität Bochum（波鸿鲁尔大学）
- Shanghai Research Center for Theoretical Nuclear Physics, NSFC and Fudan University（国家自然科学基金委与复旦大学理论核物理上海研究中心）
- School of Physics, East China Normal University（华东师范大学物理系）
- Michigan State University（密歇根州立大学）
- Tohoku University（东北大学）
- Institute for Advanced Simulation (IAS-4), Forschungszentrum Jülich（于利希研究中心先进模拟研究所（IAS-4））
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AI总结：
本文提出持久态方法，无需非厄米扩展即可从幺正演化提取共振极点，在格点二体/三体系统中验证指数收敛，并给出基于Rodeo算法的量子实现方案。
AI中文摘要：
我们提出了一种提取共振极点位置的新方法，该方法不需要对哈密顿量进行非厄米扩展。复数共振极点是从持久态（一种紧凑的试探态，其选择使得生存振幅在扩展时间窗口内由单一指数支配）的幺正时间演化中提取的。我们求解了多个通过短程和长程力在格点上相互作用的二体和三体系统，并表明使用持久态方法获得的极点位置随系统线性尺寸近似指数收敛。我们还考虑了使用Rodeo算法和哈密顿量变分拟设的基于门的量子实现，并概述了向两团簇散射的扩展。
英文摘要：
We introduce a new method for extracting resonance pole positions that does not require non-Hermitian extensions of a Hamiltonian. The complex resonance poles are extracted from unitary time evolution of a persistent state, a compact trial state chosen such that its survival amplitude is governed by a single exponential over an extended time window. We solve several two- and three-body systems interacting via short- and long-range forces on a lattice and show that the pole positions obtained using the persistent state method converge approximately exponentially with the linear size of the system. We also consider a gate-based quantum implementation of our method using the Rodeo algorithm and a Hamiltonian variational ansatz, and outline an extension to two-cluster scattering.
