基于连续时间量子漫步的中性原子硬件上的变分态

连续时间量子漫步在某些计算问题上具有可证明的加速优势，但将这些优势转化为近期硬件仍富有挑战性。我们在类中性原子处理器上实现了首个基于连续时间量子漫步的变分态。对于无纠缠目标，我们推导出近似最优控制参数的闭式表达式，可直接转移至硬件，无需大量标定。在QuEra的Aquila处理器上进行实验，首次观察到高效量子漫步算法具有超二次收敛特征，此特征在较低电路深度下即可见，理论预测随着硬件改进将呈现更强的加速。对于纠缠目标，具体为Rydberg阻断子空间中的对称叠加态，我们引入一种利用漫步动力学光谱特性的优化协议。所需演化时间与光谱间隙成反比，相较于adiabatic协议（其与光谱间隙之平方成比例）具有优势。我们在Aquila上演示了此比例关系，并通过quench动力学验证了所制备状态为相干叠加态。这标志着对称纠缠态在中性原子硬件上的首次制备。我们的结果为从抽象量子漫步算法转化至类比量子处理器提供了实际可行路径，表明其实现超二次量子加速潜力的动力学在当前设备上是可实现的。