含时系数 Lindblad 方程在噪声量子处理器上的优化噪声辅助模拟
量子物理
2025-03-18 v1 计算物理
摘要
量子器件中的噪声通常被认为会损害计算精度。然而，近期提出的噪声辅助模拟表明，在含噪声中等规模量子（NISQ）器件上进行开放系统的数字量子模拟时，噪声可以成为一种资产。在此背景下，我们引入了一种优化的退相干速率控制方案，与原始噪声辅助模拟相比，该方案可将计算需求显著降低多个数量级。我们进一步将此方法扩展至涵盖具有含时系数的 Lindblad 方程，仅使用量子误差表征和缓解技术。这一扩展使得在 NISQ 器件上对非马尔可夫动力学进行微扰模拟成为可能，无需辅助量子比特或电路中测量。我们的贡献通过在模拟 IBMQ 器件上的数值实验得到了验证。总体而言，我们的工作提供了有价值的优化，使当前的量子处理器能够更有效地模拟真实的开放系统。
引用
@article{arxiv.2402.07617,
title = {Optimized noise-assisted simulation of the Lindblad equation with time-dependent coefficients on a noisy quantum processor},
author = {José D. Guimarães and Antonio Ruiz-Molero and James Lim and Mikhail I. Vasilevskiy and Susana F. Huelga and Martin B. Plenio},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.07617},
year = {2025}
}