- 命题框 1(QPP 模长条件,Wang 等 2023):舞台从块编码信号比特搬到相位寄存器,对 e^{−iH} 的本征相位 θ 实现 Laurent 多项式 P(e^{iθ});奇偶约束被单位圆模长条件 |P(e^{iθ})|² + |Q(e^{iθ})|² = 1 取代,每个信号门带两个相位自由度
- 命题框 2(公式卡,大字居中):R(θ,φ,λ) = [e^{i(λ+φ)}cosθ, e^{iφ}sinθ; e^{iλ}sinθ, −cosθ](2×2 矩阵,分号分行)
- 推导步骤(逐行验证 R†R = I):
1. (1,1) 元:|e^{i(λ+φ)}cosθ|² + |e^{iλ}sinθ|² = cos²θ + sin²θ = 1(相位因子模方为 1,消去)
2. (2,2) 元:|e^{iφ}sinθ|² + |−cosθ|² = sin²θ + cos²θ = 1
3. (1,2) 元:e^{−i(λ+φ)}cosθ·e^{iφ}sinθ + e^{−iλ}sinθ·(−cosθ) = e^{−iλ}sinθcosθ − e^{−iλ}sinθcosθ = 0(精确相消)
4. 演算 θ = π/4:cos²θ = sin²θ = 1/2 → 对角元 = 1/2 + 1/2 = 1 ✓
- 命题框 3(GQSP 定理,Motlagh–Wiebe 2024,PRX Quantum 5, 020368):任意酉 W、任意次数 ≤ d 的 P(无奇偶性要求,|P(e^{iϑ})| ≤ 1 对全部本征相位),(Πⱼ₌₁^d R(θⱼ,φⱼ,0)·W)·R(θ₀,φ₀,λ) 的左上角块为 P(W),用 W 恰好 d 次;标准 QSP 是其特例(R 退化为单参数 Z 相位)
- 结果框(收益三条):e^{−iτx} 一步到位,α′ 从 2α 回到 α(复杂度常数减半量级);相位求解有配套稳定递推;可构造对态制备误差与相位寄存器长度误差一阶不敏感的鲁棒 QPE