- 命题框:(α, m, ε)-块编码定义不等式 ‖A − α·(⟨0|^{⊗m}⊗I)·U_A·(|0⟩^{⊗m}⊗I)‖ ≤ ε
- 推导步骤(LCU 左上角块验证,逐行):
1. 设 A = Σ α_k·U_k(U_k 酉、α_k ≥ 0),λ = Σ α_k ≥ ‖A‖
2. PREP|0⟩^{⊗m} = |𝒜⟩ = (1/√λ)·Σ √α_k·|k⟩;SELECT = Σ |k⟩⟨k|⊗U_k
3. 逐项代入 ⟨𝒜|k⟩ = √(α_k/λ):⟨𝒜|SELECT|𝒜⟩ = (1/λ)·Σ α_k·U_k = A/λ
4. 故 U_A = PREP†·SELECT·PREP 的左上角块 = A/λ,即 (λ, m, 0)-块编码
- 演算(4 比特横场 Ising,教材例二):H = −Z₁Z₂ − Z₂Z₃ − Z₃Z₄ − 0.5(X₁+X₂+X₃+X₄):项数 L = 7;λ = 3×1 + 4×0.5 = 5;辅助比特 m = ⌈log₂7⌉ = 3;PREP 振幅平方和 = (3×1 + 4×0.5)/5 = 1 ✓ 归一化
- 结果框:块编码 = 入场券,后续一切构造只需 U_A 与常数 λ(构造三法:LCU / 泡利分解 / 直接构造,第 16 课详述)