基于半导体自旋处理器仿真器的量子步态及量子步态搜索的噪声模拟
量子物理
2025-12-12 v2
摘要
本 work 将非相互作用 QCA 实现映射到 circuit Quantum Electrodynamics (cQED) 硬件上。在 N 循环和 N×N 环面图上进行 QCA 单粒子子空间，即量子步态的无噪声和噪声模拟。此框架下，我们还研究搜索问题，提出仅需 N-1 个 门且无需辅助量子比特的 W 状态（即汉明权重为 1 的 Dicke 态）制备电路。无噪声模拟使用 Qiskit Aer 仿真器完成，噪声模拟使用 C12 Quantum Electronics 自家研发的噪声仿真器 \textit{Callisto}。通过分析状态计数分布、Hellinger 保真度、 距离、命中时间和成功概率等相关指标和量，基准测试我们的实现性能。结果表明，QCA 框架结合 cQED 处理器，作为量子步态和量子步态搜索算法的早期 NISQ 实现平台具有潜力。
引用
@article{arxiv.2505.14134,
title = {Noisy simulations of Quantum Walk and Quantum Walk search via Quantum Cellular Automata on a semiconducting spin processor emulator},
author = {Andrea Mammola and Quentin Schaeverbeke and Giuseppe Di Molfetta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.14134},
year = {2025}
}