非绝热量子控制在自旋量子比特系统量子计算中的优势

显而易见,可控量子系统可以成为量子计算的可靠基石。实际上,我们正在见证使这一构想变得足够可行的进展,尽管前景乐观,但阈值距离我们尚不近。量子计算的曙光已经出现。未来,我们期望看到一台完全成熟且运行稳定的量子计算机,它能够解决超出经典数字计算机能力范围的问题。我们可以称之为量子霸权。然而,我们不应忘记,有些问题仍需要经典计算机参与,以获得相对于量子设备更好的性能。在当前的计算技术阶段,最有利的领域莫过于混合方法,毫无疑问它将在未来五到十年内主导市场。这种混合特性具有多个方向,例如在经典计算机上模拟量子计算。兼顾两个方面——通过真实物理设备进行计算,以及通过访问云端可用量子计算机在经典计算机上进行模拟——本文讨论了一些优势,并将在后续文章中详细阐述。如果我们能够在实验室中对自旋系统实现恰当的非绝热控制,这些优势是内在固有的。否则,这些方面始终可以通过使用量子算法进行模拟,以观察它们相对于纯经典计算机器是否有用。毫无疑问,这为量子计算方向的发展打开了一扇新窗口。