通过帕隆多策略在嘈杂中等规模量子硬件上控制量子混沌

噪声中等规模量子计算(NISQ)领域的进展正稳步推动这些系统在特定、明确定义的计算任务上超越经典超级计算机。本研究通过循环图上的离散时间量子行走(DTQW),探索并控制NISQ系统中的量子混沌现象。为在NISQ硬件上高效实现量子行走,该团队采用量子傅里叶变换(QFT)对角化条件位移算子,优化了电路深度与保真度。实验人员在3节点和4节点循环图(特别是3环与4环图)上,利用违反直觉的帕隆多悖论策略,通过三台不同NISQ设备实现了从量子混沌到有序态的动力学转变。虽然4环图展现出高保真量子演化,但3环图在动态解耦脉冲增强下显示出显著的保真度提升。这些成果为在实际量子硬件上探测和利用可控混沌动力学提供了可行方案,并为未来基于量子行走的量子算法与密码协议奠定了基础。

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