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无假设的 Lindbladian 动力学原位学习

量子物理 2026-03-06 v1

摘要

表征开放量子系统在微观相互作用和误差机制层面的动力学,对于校准量子硬件、设计稳健的仿真协议以及开发量身定制的纠错方法至关重要。在马尔可夫式噪声/耗散条件下,一种自然的表征方法是识别产生协时(哈密顿)和耗散动力学的完整 Lindbladian 生成器。先前的学习协议从动力学数据中学习 Lindbladian 时,假设了预先指定的相互作用结构,而当相关噪声通道或控制缺陷事先未知时,这种假设会显得受限。本文提出了首个无需假设任何先验结构或局部性质的稀疏 Lindbladian 学习协议。该协议无需辅助量子比特,仅使用纯态准备和 Pauli 基测量,实现近乎最优的时间分辨率,能够适配近期实验能力。最终的样本复杂度取决于线性系统条件数,我们在广泛的物理动机模型中 empirically 发现该条件数适中。该工作为可扩展的开放系统动力学表征提供了系统方法,尤其适用于误差机制尚未知情的情形。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.05492,
  title  = {Ansatz-Free Learning of Lindbladian Dynamics In Situ},
  author = {Petr Ivashkov and Nikita Romanov and Weiyuan Gong and Andi Gu and Hong-Ye Hu and Susanne F. Yelin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.05492},
  year   = {2026}
}

备注

8 main-text pages, 59 pages in total, 6 figures