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面向混合振子-量子比特量子设备的耗散非绝热动力学仿真计算框架

量子物理 2025-10-27 v2

摘要

我们提出了一种用于在回路量子电动力学(cQED)平台上模拟非绝热振子-电子动力学的计算框架。该方法利用混合振子-量子比特量子硬件,结合中间电路测量与复位,实现对环境效应(如耗散与相位衰落)的纳入。为演示其能力,我们模拟了受自然抗体系统启发的光合作用色素三体模型中的能量转移动力学。我们特别研究了光激发后松弛动力学中耗散的作用,电子跃迁与量子振动模式演化相互耦合。我们的结果表明,若混合振子-量子比特设备的噪声水平低于典型分子抗体系统的固有耗散速率,则可实现用于近期及早期容错量子计算平台的仿真计算所需的计算保真度。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.17820,
  title  = {A Computational Framework for Simulations of Dissipative Non-Adiabatic Dynamics on Hybrid Oscillator-Qubit Quantum Devices},
  author = {Nam P. Vu and Daniel Dong and Xiaohan Dan and Ningyi Lyu and Victor Batista and Yuan Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.17820},
  year   = {2025}
}

备注

66 pages including references and appendices, 14 figures, minor revisions from previous version