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用少量泡利测量表征任意林德布拉德动力学

量子物理 2026-07-25 v1 信息论 机器学习

摘要

量子设备是开放系统,其动力学将相干演化与耗散交织在一起,基准测试、误差缓解和误差校正都依赖于对两者的忠实模型。现有的表征协议要么假设已知相互作用和噪声结构,要么需要辅助比特、纠缠探针或中间电路控制,或者仅捕获噪声的泡利对角部分。在这里,我们提出了一种协议,该协议仅使用乘积泡利态制备、单次不间断的前向演化和乘积泡利测量,重建任意稀疏马尔可夫生成器,包括每个哈密顿量以及跳跃算子系数。给定稀疏度预算M0M_0和林德布拉德算子的强度界限Γ\Gamma,每个系数从O~(Γ2M02/ϵ4)\widetilde{O}(\Gamma^2M_0^2/\epsilon^4)次实验和O~(ΓM02/ϵ2)\widetilde{O}(\Gamma M_0^2/\epsilon^2)总演化时间中学习到精度ϵ\epsilon,两个支撑集都在没有局域性假设的情况下从数据中识别。该协议在硬件时钟格上的对数数量的正演化时间运行,并且对校准的状态制备和测量误差具有可证明的鲁棒性。

关键词

引用

@article{arxiv.2607.23044,
  title  = {Characterizing Arbitrary Lindbladian Dynamics with a Few Pauli Measurements},
  author = {Taiqi Zhou and Weiyuan Gong},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2607.23044},
  year   = {2026}
}

备注

24 pages, 1 figure