高性能计算加速的硅量子点模拟与校准

量子计算机(QCs)具有解决关键问题的潜力,其速度远超当今最先进的超级计算机。实现这一技术的主要挑战之一是设计稳健的静电脉冲以实现量子比特的酉操作。目前校准酉操作的做法需要通过递归实验来寻找最高保真度的脉冲。为了加速实验人员的研究进程,该团队开发了Qalibrate——一款基于JAX的快速模拟器,可根据目标酉操作生成脉冲。具体而言,研究人员构建了模拟三电子自旋量子比特时间演化的传播算子,并整合基于梯度的优化器来生成脉冲。该模拟通过求解Lindblad主方程实现,并采用称为Magnus展开的时间演化近似方法实现并行计算。相较于现有ODE模拟器,Qalibrate实现了高达34倍的加速,为n量子比特系统生成稳健脉冲的研究取得了重要进展。

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提交arXiv: 2025-11-17 13:04

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