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基于 NV 中心量子处理器的两量子比特 QAOA 实现用于 MAX-CUT

量子物理 2026-04-02 v1 计算物理

摘要

我们报告了在室温下工作的基于 NV 中心的量子处理器上实现的量子近似优化算法(QAOA)的最小非平凡 MAX-CUT 实例的实现。该两量子比特寄存器编码在单个 NV^- 中心的电子自旋和 14N{}^{14}\mathrm{N} 核自旋上。通过 MAX-CUT 的最小化表述,我们实现了一个单层 QAOA 初始态,包含本征可积操作和单量子比特控制操作。由于 NV^- 中心的光学读出在计算基中不是投影式的,我们从平均荧光信号重构计算基的population,并用于扫描变分参数来确定实验 QAOA cost landscape。这些结果表明,QAOA 的核心要素可以在该平台上实现,并为未来的相位跟踪、相干性保持控制以及扩大问题规模提供了基线。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.00949,
  title  = {Two-Qubit Implementation of QAOA for MAX-CUT on an NV-Center Quantum Processor},
  author = {Leon E. Röscher and Talía L. M. Lezama and Luca Cimino and Jonah vom Hofe and Riccardo Bassoli and Frank H. P. Fitzek},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.00949},
  year   = {2026}
}