第 18 课 · Qubitization 与 QSVT——把任意矩阵函数变成量子电路 · 模块三:现代算法体系

小结、作业与预告(公式清单)

  • 本课公式清单(编号):① 块编码不等式 $\lVert A - \alpha(\langle 0|^{\otimes m}\otimes I)\cdot U_A\cdot(|0\rangle^{\otimes m}\otimes I)\rVert \le \varepsilon$;② $\langle\mathcal{A}|\mathrm{SELECT}|\mathcal{A}\rangle = A/\lambda$;③ $W = \mathrm{SELECT}\cdot(2|\mathcal{A}\rangle\langle\mathcal{A}|\otimes I - I)$,$\mathrm{PREP}^\dagger\cdot W\cdot\mathrm{PREP} = W' = U_A\cdot R_0$;④ $W|K_j = R_y(2\theta_j)$,$\cos\theta_j = E_j/\lambda$,特征值 $e^{\pm i\theta_j}$;⑤ $(\langle 0|\otimes I)\cdot W'^n\cdot(|0\rangle\otimes I) = T_n(A/\lambda)$;⑥ $e^{i\phi Z_\Pi} = e^{i\phi}\Pi + e^{-i\phi}(I-\Pi)$;⑦ $M(\sigma) = [\sigma, \rho; \rho, -\sigma]$,$M^2 = I$,$M = -i\cdot S(\pi/4)\cdot W\cdot S(\pi/4)$;⑧ 主定理 $(-i)^d\cdot\sum P(\sigma_j)|u_j\rangle\langle v_j|$ 与相位平移"两端 $\pi/4$、中间 $\pi/2$";⑨ 复杂度:求逆 $O(\kappa\cdot\log(\kappa/\varepsilon))$、模拟 $O(\lambda t + \log(1/\varepsilon))$、搜索 $O(\sqrt{N})$
  • 自查行:为何需要酉化 / $W$ 与 $W'$ 差在哪 / 定理推导哪一步用了勾股 / 相位平移为何是 $\pi/4$ 与 $\pi/2$
  • 作业卡:Qubitization 教材练习 3、8(必做——$\theta_j$ 数值演算与 $T_2$ 抽查),练习 2、6(进阶);QSVT 教材练习 3、5(必做——电路计数与 $\mathrm{sign}(A)$ 验算),练习 4、7、8(进阶)
  • 预告条:第 19 课——前沿应用三连:GQSP-QETU、LCHS、薛定谔化;第 20 课模块整合研讨
类型summary-homework(公式清单)+ 预告条