基于无穷非线性阶响应函数投影的脉冲工程
量子物理
2026-07-27 v1 其他凝聚态物理
摘要
最优控制问题出现在广泛的科学学科中，但相应的优化算法往往强烈依赖于显著影响性能与收敛的超参数。对于量子算法的最优实现，高维控制景观与高保真操作的需求进一步放大了这些挑战。在此，我们提出一种量子计算中最优控制问题的算法，以无超参数且无梯度的方式高效生成多量子比特系统的高保真控制协议。该方法称为基于无穷非线性阶响应函数投影的脉冲工程（PEPRino），利用响应理论框架导航控制景观以寻找高保真实现。这是通过由一阶与二阶响应函数重整求和高效评估的无穷阶响应函数确定控制景观来实现的。为演示该方法，我们将其应用于由两和三个量子比特组成的量子系统，以最优实现量子傅里叶变换（QFT）。我们利用Nelder-Mead方法将所提算法与截断随机基（CRAB）算法在2量子比特情景下进行了基准比较。结果表明在迭代步数与计算时间上收敛更快，突出了我们方法的优势。
引用
@article{arxiv.2607.24725,
title = {Pulse engineering via projection of response functions at infinite nonlinear order},
author = {Lia Kley and Ludwig Mathey},
journal= {arXiv preprint arXiv:2607.24725},
year = {2026}
}