四大应用:一个接口通吃
- 管线卡(四张,公式为主):
- QSVT-HHL:P(x) ≈ 1/(κx)(x ∈ [1/κ, 1],|P| ≤ 1,次数 O(κ·log(κ/ε)))→ 作用于 |b⟩ 得 ∝ A⁻¹|b⟩(振幅放大补足)→ 测 ⟨x|M|x⟩;门数 O(κ·log(κ/ε)·C_{U_A})——对 κ 线性,优于原始 HHL 的 O(κ²)
- 哈密顿量模拟:H = Σ_k α_k H_k 的 LCU 编码 λ = Σ_k|α_k|,单次调用 O(L·n + C_PREP);逼近 x ↦ e^{−iλtx},次数 O(λt + log(1/ε));更紧编码 α ≈ ‖H‖ 时降为 O(αt + log(1/ε))
- Gibbs 态:目标 ρ_β = e^{−βH}/Z;QSVT 实现 e^{−βH/2},次数 O(βα + log(1/ε));作用到最大混合态/均匀叠加态后选择
- 奇异值阈值:A_τ = Σ_{σ_j≥τ} σ_j|u_j⟩⟨v_j|;逼近 f(x) = x·1(x ≥ τ)(x = τ 附近 O(τ) 宽平滑),次数 O((1/τ)·log(1/ε)),记 κ = 1/τ 即 O(κ·log(1/ε))
- 演算行(κ = 10² 续第 11 页):HHL 门数 ≈ 1150·C_{U_A},原始 HHL O(κ²) = 10⁴——同一 C_{U_A} 下近一个数量级的差距来自对 κ 的线性依赖
类型formula-card(四条应用管线,各带目标函数与次数)