今天來說說第一個 QSVT 的應用:QPE。還記得剛開始的前幾天,我們認識了三種 QPE 演算法嗎?介紹完 QSVT 之後,我們將迎來第四種 QPE 演算法!
令 為我們感興趣的 unitary matrix,且 是我們想測量的 phase。考慮矩陣 ,其含有一奇異值 :
假設 可以由 位元表示,即 ,則 含有一奇異值 :
於是, 的資訊可以如下獲得:
其中
接著進行類似於 Itetative QPE 的步驟:透過先前的測量結果來作為之後量子電路的輸入,逐一計算出 的每個位元。請容我不贅述細節了!(像是為什麼有 ;詳見這) 直接附上電路圖供大家參考:(圖來源:A Grand Unification of Quantum Algorithms, p.18, Fig 11)
簡而言之,利用 QSVT 的 QPE 演算法可以總結成以下步驟:
根據筆者粗淺的理解,利用 QSVT 的 QPE 雖然有減小估計錯誤的優勢 (詳見這),但是電路深度卻大大的提高:紅框標示處並非單一量子閘,而是深度與 的 degree 成正比的子電路!即使這樣的演算法實現可能性低,它依舊展現了 QSVT 眾多可能性之一!明天我們將迎接 QSVT 的另一種應用!