候鸟基于自由基对的磁感应中 Qiskit 量子电路的正单态

量子计算在各个领域的应用正迅速涌现。鉴于经典计算技术的局限性，量子电路能够观察叠加、纠缠和量子相干等量子现象的独特性显得尤为突出。这种能力使它们能够实现远超经典极限的测量灵敏度。一段时间以来，候鸟中基于自由基对的磁感应一直是一个重点研究领域。因此，基于量子力学的计算方法在此找到了应用空间并不令人意外。在本研究中，为了观察这一现象，针对不同地磁通量构建了电子-核自旋量子电路，并通过带有误差缓解技术的 IBM Qiskit 量子处理单元进行了模拟和运行。不同量子态的结果是一致的，表明单态-三态机制是可以被模拟的，类似于使候鸟通过禽类世代的更迭而得以飞行的环境。模拟电子-核系统的四量子比特模型反映了环境复杂性的结果，显示出对磁通量指数变化的敏感性、单态-三态动力学的高概率，以及通过子系统和全系统的相干性结果（单态主导的标志）维持自由基对模型状态。该工作涉及针对不同磁场值运行五十个量子电路，每个电路在模拟器或真实量子硬件上进行一千零二十四次测量，并采用两种误差缓解技术，在此之前进行了模拟器运行的噪声模型测试。