Classical-Assisted Quantum Ground State Preparation with Tensor Network States and Monte Carlo Sampling
针对量子多体系统基态制备难题，提出结合张量网络态与蒙特卡洛采样的经典辅助量子方法，制备稀疏试探态，在自旋-1/2 $J_1$-$J_2$ 海森堡模型上实现重叠度多项式级改进。
2023-06-29 quant-ph
Multi wavefunction overlap and multi entropy for topological ground states in (2+1) dimensions
本文研究(2+1)维有能隙基态的多波函数重叠，利用体-边界对应和共形场论计算SPT态拓扑不变量，并将该技术应用于多熵计算，证明了多熵与Rényi熵差值的下界。
2024-10-10 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Ground State Wave Function Overlap in Superconductors and Superfluids
为了阐明非相对论凝聚体的量子基态结构，我们明确地构造了多种类玻色子的基态波函数，描述超导电性或超流性。由于每个场$Ψ_j$携带相位$θ_j$，并且对于独立的$α_j$，拉格朗日量在旋转$θ_j \to θ_j + α_j$下是不变的，因此可以研究因这些相位而不同的一对基态$\langle G|G'\rangle$之间的对应波函数重叠。我们在无限体积极限下操作，并通过利用位置空间核和调节UV模式，使用特定的处方来定义这些状态。我们发现，这种重叠消失的大多数对旋转，包括$θ_j \to θ_j + m_j ε$，其中$m_j$是每个物种的质量，而它是不变的变换下$θ_j \to θ_j + q_j ε$，其中$q_j$是每个物种的电荷。我们解释说，这是一致的超流体之间的区别，其中有一个非平凡的保守数，和超导体，其中的电场和保守电荷被屏蔽，而它是兼容的非零序参数在这两种情况下。此外，我们发现这种体基态波函数重叠直接反映了有效理论的Goldstone玻色子结构，并提供了一个有用的诊断其物理相。
2020-10-13 cond-mat.supr-con hep-th quant-ph
Experimental apparatus for overlapping a ground-state cooled ion with ultracold atoms
由于其广泛的研究应用，从量子化学到固态系统的量子模拟，带电离子和中性原子在重叠陷阱中的实验实现越来越受到人们的关注。在这里，我们描述了一个系统，在该系统中，我们重叠一个单一的基态冷却离子被困在一个线性保罗陷阱与云的超冷原子，使这两个成分是在$μ$ K制度。过量微动（EMM）目前将原子-离子相互作用能量限制在mK能量标度及以上。我们展示了光谱方法和补偿技术，其特征在于，并减少离子的寄生EMM能量的$μ$ K制度，即使是几个离子的离子晶体。本文对支配原子-离子系统的非平衡动力学作了一个实质性的评述。非平衡动力学表现为离子能量的幂律分布。本文综述了用于表征单原子到多原子碰撞后离子能量分布的相干和非相干测温技术。
2017-05-07 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Even shorter quantum circuit for phase estimation on early fault-tolerant quantum computers with applications to ground-state energy estimation
本研究提出基于QCELS子例程的相位估计方法，可大幅降低早期容错量子计算机的电路深度，结合傅里叶滤波可适配小重叠场景，数值实验显示深度可降约两个数量级。
2024-03-10 quant-ph
Double-quantum-coherence attosecond x-ray spectroscopy of spatially separated, spectrally overlapping core-electron transitions
模拟了对硝基苯胺和双取代烃类分子在$k_1 + k_2 - k_3$相位匹配方向上的N1s跃迁的X射线四波混频信号。二维X射线相关谱（2DXCS）提供了核-电子跃迁耦合的无背景探针，即使对于同一类型的多个核壳层。归因于由离域价激发连接的空间分离的芯跃迁之间的耦合的特征提供了关于线性近边X射线吸收（XANES）不可用的分子几何形状和电子结构的信息。
2008-11-19 physics.atom-ph quant-ph
Estimating gate complexities for the site-by-site preparation of fermionic vacua
量子模拟的一个重要方面是在量子计算机上准备物理上感兴趣的状态，并且该任务通常是昂贵的或具有挑战性的。在arXiv：1911.03505中引入了一种数字化的"逐点"态制备方案，作为制备具有质量间隙的某些费米子场论哈密顿量的真空态的一种方法。更一般地，该算法可以用于通过每次添加一个位点来准备哈密尔顿算子的基态，只要连续的中间基态共享非零重叠并且哈密尔顿算子在有限晶格尺寸下具有非零谱隙。在本文中，我们研究了二次费米子哈密顿量范围内的基态重叠作为一个网站的数量的函数。使用已知的自由费米子的解析公式，我们能够探索大-$N$的行为，并得出结论的状态重叠。对于所有的模型研究，我们发现，重叠仍然很大（如$> 0.1$）大的晶格尺寸（$N=64,72$），除了近量子相变或在存在无间隙的边缘模式。对于一维系统，我们进一步发现，两个$N/2$-网站的基态也共享一个大的重叠与$N$-网站的基态除了在相边界附近的区域无处不在。基于这些数值结果，我们还提出了一个递归的替代站点的状态准备算法。
2022-07-04 cond-mat.str-el quant-ph
Comparing Classical and Quantum Ground State Preparation Heuristics
针对经典基态制备方法在大规模系统中效率下降的问题，研究量子启发式GSP方法，通过权衡重叠值提升与T门资源成本，证明其能加速中等规模强相关系统的GSEE任务并降低运行时需求。
2024-01-10 quant-ph
Eigenstate condensation in quantum systems with finite-dimensional Hilbert spaces
U. S. Naval Research Laboratory（美国海军研究实验室）；Institute for Advanced Study（普林斯顿高等研究院）；Alignment Research Center（对齐研究中心）
研究有限维量子系统中能量约束下随机态与基态或反基态的宏观重叠现象及其相变特性。
2026-10-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Strong unitary and overlap uncertainty relations: theory and experiment
我们推导并实验研究了一个强的不确定性关系有效的任何$n$酉算子，这意味着标准的不确定性关系作为一个特殊情况下，它可以写在几何相位。它被任何$n$维量子系统的每一个纯态所饱和，对任何$n+1$纯态的跃迁几率产生一个紧重叠的测不准关系，并给出了无序关联函数的一个上界.我们测试这些不确定性关系的实验光子偏振量子比特，包括重叠不确定性关系的最小不确定性状态，通过广义几何相位的干涉测量。
2018-05-03 quant-ph
Fidelity approach to quantum phase transitions in quantum Ising model
量子相变的保真度方法利用系统的基态之间的重叠来获得关于其量子相位的一些信息。这种重叠称为保真度。我们说明了这种方法是如何工作的一维量子伊辛模型在横向领域。几个封闭形式的保真度的解析表达式进行了讨论。一个例子是什么洞察保真度提供到量子相变的动力学仔细描述。指出了保真度在中心自旋系统中的作用。
2015-09-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
VQE as Initial State Preparation for QPE on Heisenberg Spin-Glass Hamiltonians
Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）
研究VQE能否为QPE高效制备海森堡自旋玻璃哈密顿量的高重叠初始态，发现VQE难以收敛到基态但重叠随系统规模衰减不剧烈，表明VQE有潜力作为QPE的启发式态制备算法。
2026-06-16 cond-mat.dis-nn cs.NA math.NA
Entanglement-minimized orbitals enable faster quantum simulation of molecules
针对强关联分子基态初始态重叠随系统尺寸指数衰减的问题，提出用自旋适配MPS寻找EMO的经典算法，大幅提升铁硫簇及固氮酶相关簇的初始态重叠。
2025-06-16 physics.chem-ph quant-ph
Overlap-ADAPT-VQE: Practical Quantum Chemistry on Quantum Computers via Overlap-Guided Compact Ansätze
本文提出 Overlap-ADAPT-VQE，通过最大化与中间目标波函数的重叠来构建超紧凑拟设，避免局部极小值问题，在强关联体系中显著降低电路深度，并为超越经典量子化学提供新路径。
2023-06-08 physics.chem-ph quant-ph
The Loschmidt Index
研究了含参哈密顿量的基态波函数重叠的节点。这些节点是拓扑的，我们可以用它们来分析在一个统一的方式在多带系统的平衡和动态量子相变。我们定义了Loschirst指数作为在这个重叠的节点的数量，并讨论了这个指数和封闭的辅助超曲面的包裹数之间的关系。这种关系使我们能够系统地计算这个指数，使用包装数的积分表示。我们评论之间的关系Loschirk指数和其他公认的拓扑数。作为一个例子，我们分类的平衡和动力学量子相变的XY模型通过计算波函数重叠的节点。
2021-04-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
