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在设计符合实验约束的多量子比特逻辑门是量子计算领域的重要课题。该研究团队开发了一种新型量子最优控制算法——测地脉冲工程（GEOPE），用于在哈密顿量约束条件下寻找幺正变换。该算法基于微分编程技术，在描述n个量子比特的SU(2^n)黎曼流形上利用测地线进行优化。相较于广泛使用的梯度优化方法GRAPE，该方案在多量子比特量子门设计中展现出显著优势。GEOPE的参数更新并非采用局部梯度下降，而是尽可能沿测地线逼近目标幺正变换。数值模拟表明：对于各类量子门设计，该算法收敛速度远快于GRAPE，并能在合理时间内获得GRAPE无法实现的解。研究通过二维中性里德堡原子平台上的多种多量子比特门设计，充分验证了该方法的优越性。