本发明涉及多体系统量子态层析，特别是涉及一种预热态哈密顿量标定方法、设备、介质及产品。
背景技术：
1、量子态层析技术是指通过测量的方法得到体系密度算符(或密度矩阵)，其在量子计算、量子精密测量和量子模拟等众多领域有着广泛的应用。传统的量子态层析技术一般通过对系统的通用量子控制，分别测量密度矩阵的不同分量，进而得到体系的整个密度矩阵。然而，对于多体系统的预热态，由于目前无法实现体系的通用量子控制，现有技术不可能实现对于预热态的完全态层析。
2、当前对于固体nmr(核磁共振)体系预热态的层析主要使用多量子相干方案，即通过两个正交方向例如x、y方向的分别实验，利用一系列全局转动脉冲得到体系得到不同的fid自由感应衰减(自由感应衰减，free induction decay)序列，再通过傅里叶变换得到体系不同阶量子相干的相对强度比。例如，文献“encoding multiple quantumcoherences innon-commutingbases”和“spin counting experiments inthe dipolar-ordered state”。多量子相对强度比虽然能反映体系哈密顿量的多量子相干强度比值，但是，由这些比值根本无法完全确定哈密顿量的形式。
技术实现思路
1、为解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种预热态哈密顿量标定方法、设备、介质及产品。
2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
3、一种预热态哈密顿量标定方法，所述方法包括：
4、采用球张量算符展开手段，得到预热化量子态密度算符；所述预热化量子态密度算符为待求解的体系初始预热态在球张量基底下的表达形式；
5、基于所述预热化量子态密度算符，通过全局脉冲在设定旋转区间内根据设定间隔实现欧拉角的全局转动，并在全局转动的作用下得到待测量末态密度算符；所述欧拉角包括第一角度、第二角度和第三角度；
6、基于所述待测量末态密度算，通过固体核磁共振中的反演测量得到实验信号，以生成实验信号组；
7、基于所述实验信号组对所述第一角度和所述第二角度做离散的二维傅里叶变换，得到线性方程；
8、求解或拟合所述线性方程还原不同球张量的成分强度，以确定待测量哈密顿量。
9、可选地，所述预热化量子态密度算符表示为：
10、
11、其中，表示预热化量子态密度算符，表示单位算符，βt是热力学逆温度，表示哈密顿量。
12、可选地，所述球张量基底采用不可约球张量基底；单体的所述不可约球张量算符包含三个不可约球张量算符；三个不可约球张量算符由自旋格点对应的泡利矩阵确定得到。
13、可选地，所述设定旋转区间为[0,2π)。
14、可选地，基于所述实验信号组对所述第一角度和所述第二角度做离散的二维傅里叶变换，得到线性方程，具体包括：
15、对所述第一角度和所述第二角度做离散的二维傅里叶变换，将所述第一角度和所述第二角度变换到磁量子数对应的频域内，以得到一组关于磁量子数的方程；
16、将一组关于磁量子数的方程作为所述线性方程。
17、可选地，所述线性方程表示为：
18、
19、其中，fm,m'表示傅里叶频谱中第一磁量子数m和第二磁量子数m'成分的强度，bl,m表示与第一磁量子数m对应的球张量的成分强度，bl,-m'表示与第二磁量子数m'对应的球张量的成分强度，是wigner-d矩阵系数，β表示第三角度。
20、可选地，在基于所述预热化量子态密度算符，通过全局脉冲在设定旋转区间内根据设定间隔实现欧拉角的全局转动的过程中，固体核自旋的全局转动利用固体核磁共振谱仪的射频脉冲实现。
21、一种计算机设备，包括：存储器、处理器以存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现上述任一项所述的预热态哈密顿量标定方法的步骤。
22、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的预热态哈密顿量标定方法的步骤。
23、一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的预热态哈密顿量标定方法的步骤。
24、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
25、本发明采用了球张量算符展开结合离散傅里叶变换的手段，可以精准提取多体量子态中特定磁量子数对应的成分占比。当哈密顿量为单体和两体算符的形式时，本发明可以有效区分不同角动量子空间各个磁量子数算符的系数，相较于以前的多量子相干技术方案可以得到哈密顿量的更准确的信息，进而可以唯一确定体系哈密顿量的形式。此外由于球张量在转动时的不混合特性，使得本发明可以大大简化多体哈密顿量的层析过程。
1.一种预热态哈密顿量标定方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的预热态哈密顿量标定方法，其特征在于，所述预热化量子态密度算符表示为：
3.根据权利要求1所述的预热态哈密顿量标定方法，其特征在于，所述球张量基底采用不可约球张量基底；单体的所述不可约球张量算符包含三个不可约球张量算符；三个不可约球张量算符由自旋格点对应的泡利矩阵确定得到。
4.根据权利要求1所述的预热态哈密顿量标定方法，其特征在于，所述设定旋转区间为[0,2π)。
5.根据权利要求1所述的预热态哈密顿量标定方法，其特征在于，基于所述实验信号组对所述第一角度和所述第二角度做离散的二维傅里叶变换，得到线性方程，具体包括：
6.根据权利要求5所述的预热态哈密顿量标定方法，其特征在于，所述线性方程表示为：
7.根据权利要求1所述的预热态哈密顿量标定方法，其特征在于，在基于所述预热化量子态密度算符，通过全局脉冲在设定旋转区间内根据设定间隔实现欧拉角的全局转动的过程中，固体核自旋的全局转动利用固体核磁共振谱仪的射频脉冲实现。
8.一种计算机设备，包括：存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1-7中任一项所述预热态哈密顿量标定方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述预热态哈密顿量标定方法的步骤。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述预热态哈密顿量标定方法的步骤。
