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多种光子介导的操作对于实现可扩展的量子信息处理平台至关重要，而其精确表征对于确定最优运行参数及实验实现具有决定性意义。这类光与物质的相互作用通常通过受近似技术或计算规模限制的各类解析与数值方法进行研究。量子处理器为解决这些挑战提供了新途径。 该研究团队以腔介导的双量子比特门为研究对象，通过可准确追踪系统动力学的量子电路开展模拟，以探究量子比特间的态传输。该团队开发的量子算法兼容含噪声中等规模量子（NISQ）时代系统，能够绘制出态传输操作保真度随多种系统参数变化的图谱，包括量子比特与腔之间的失谐量、腔的阻尼因子以及量子比特与腔之间的耦合强度等。该算法提供了稳健直观的解决方案，并在各自有效范围内与解析解或经典模拟算法保持良好一致性。 通过该方法，研究人员发现了异质量子平台中尚未充分探索的最佳性能区间——当两个量子比特既非彼此共振也非与腔共振时，远失谐量子比特间的双量子比特门仍可保持较高效率。除当前应用外，该工作提出的方法还可高效应用于模型的其他难以处理的变体，并为模拟优化光子介导的双量子比特门及量子信息处理中的其他相关操作提供新思路。