利用诺赫森策略在噪声中间规模量子硬件上控制量子混沌

随着噪声中间规模量子（NISQ）计算的不断进步，这些系统正逐渐趋向在特定、明确定义的计算任务上超越 classical 超级计算机。在本工作中，我们探索并利用离散时间量子漫步（DTQW）在循环图上控制 NISQ 系统中的量子混沌。为在 NISQ 硬件上高效实现量子漫步，我们采用量子傅里叶变换（QFT）对条件位移算子进行对角化，以优化电路深度和保真度。我们在两种不同循环图（3 环和 4 环）上使用 DTQW 动力学实现从量子混沌到有序的过渡，具体采用在三个不同 NISQ 设备上进行的反直觉 Parrondo 策略。虽然 4 环图表现出高保真度量子演化，但 3 环实现在加入动力学脱耦合脉冲后显示出显著的保真度提升。我们的结果表明，这是一种在实际量子硬件上探索和利用受控混沌动力学的实用方法，为未来基于量子漫步的量子算法和密码协议奠定了基础。