受控多体量子系统的矩阵乘积算符时间演化

该研究团队提出了一种使用矩阵乘积算子(MPO)描述多体受控量子系统时间演化的方法。现有采用MPO哈密顿量求解含时薛定谔方程(TDSE)的技术通常依赖时间离散化,而该方法创新性地结合马格努斯展开和切比雪夫多项式来建模时间演化过程,并利用MPO表示实现对系统动力学的高效编码。由此产生的可扩展方法能有效应用于多体受控量子系统。该工作将此项技术运用于量子最优控制领域,特别针对量子门合成问题展开验证,表明该方法可解决因密集矩阵表示难以处理的大规模优化问题。

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