Qubitization 三大应用
- 公式卡 1(模拟 e^{−iHt}):目标 P(x) ≈ e^{−iτx},τ = λt;d = O(λt + log(1/ε));代入 Ising 例 λ = 5、t = 1 → d = O(5 + log(1/ε));无后选择、误差严格可控
- 公式卡 2(求逆 A⁻¹):奇多项式 P(x) ≈ 1/(κx)(x ∈ [1/κ, 1]);d = O(κ·log(κ/ε));演算:κ = 10³、ε = 10⁻³ → log(10⁶) ≈ 14 → d ≈ 1.4×10⁴(10⁴ 量级);条件数依赖从 HHL 的 O(κ²) 降到 O(κ)
- 公式卡 3(Grover 搜索):A = |w⟩⟨w|、α = 1;⟨w|s⟩ = 1/√N;每步转 2·arcsin(1/√N);cos θ = 1 − 2/N(二倍角 cos(2 arcsin x) = 1 − 2x²);演算:N = 10⁶ → 1/√N = 10⁻³,cos θ = 1 − 2×10⁻⁶,θ ≈ 2×10⁻³ rad,步数 O(√N) = 10³(经典 O(N) = 10⁶)
- 图表:原生柱状图两组——HHL 的 κ² 与 QSVT 的 κ·log(κ/ε),取 κ = 10、100、1000(ε = 10⁻³):100 vs 92、10⁴ vs 1.2×10³、10⁶ vs 1.4×10⁴;柱上标数值,QSVT 组高亮
- 结果框:同一个行走算符,换三个多项式 → 三族算法;总门数 O(d·(L·n + C_PREP));三家对比:Trotter O(r·L·n) / LCHS 含后选择因子 / Qubitization+QSP 最优
类型formula-card(三联)+ 图表