高维量子系统中对抗相干与非相干误差的鲁棒控制
为实现可扩展的量子计算,量子系统的控制需要同时抵抗参数不确定性导致的相干误差和环境退相干引起的非相干误差。由于控制设计过程涉及极高的计算强度,这对高维系统构成了重大挑战。该研究团队在本文中提出了一个系统性框架来提高设计效率。通过采用不确定参数的泰勒级数展开,不确定量子系统的鲁棒控制问题被重构为增强确定性系统的最优控制问题。随后运用Suzuki-Trotter展开加速系统动力学计算。量子态制备和量子门合成的数值模拟表明,该算法能成功识别多量子比特系统中的鲁棒解决方案。这种效率提升有效拓展了具有多重误差源的实际高维量子系统实现高阶鲁棒控制的可行性。
