基于量子点与微电子电路的开放量子系统动力学模拟量子模拟
量子物理
2022-10-18 v2
摘要
我们提出了一种基于半导体量子点电连接到量子 电子电路链上的开放量子系统动力学模拟量子模拟的通用装置。所选量子点处于自旋-电荷杂化 regime，以增强其对 电路的敏感性，同时减轻不必要噪声的有害影响。在此背景下，我们建立了混合系统与耦合到任意复杂度热谐波环境的量子比特之间的实验可实现映射，从而实现开放量子系统的模拟量子模拟。我们通过数值精确仿真评估了该模拟器的效用，结果表明即使在存在其自然固有噪声的情况下，实验装置也能忠实模拟预期目标。我们进一步详细分析了实验实现该方案所需的量子点与 电路的物理要求，表明该模拟器可利用现有技术制造。该方法能精确捕捉光合作用和化学动力学中典型的高度结构化非马尔可夫量子环境的影响，并相对于传统甚至量子计算提供明显潜在优势。该方案为基于半导体量子点的有效量子动力学模拟开辟了一条通用路径。
引用
@article{arxiv.2203.12127,
title = {Analog Quantum Simulation of the Dynamics of Open Quantum Systems with Quantum Dots and Microelectronic Circuits},
author = {Chang Woo Kim and John M. Nichol and Andrew N. Jordan and Ignacio Franco},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.12127},
year = {2022}
}