量子计算的量子混沌边界

我们研究了一个由许多通过短程相互作用耦合的量子比特组成的通用量子计算机模型。在临界量子比特间耦合强度以上，量子混沌出现，导致计算机本征态的量子遍历性。在此 regime 下，非相互作用量子比特结构消失，本征态变得复杂且计算机的可操作性被破坏。尽管多量子比特态之间的间距随量子比特数 $n$ 指数下降，我们表明量子混沌边界仅随 $n$ 线性减小。这为量子计算机的高效运行开辟了一个广阔的参量区域。