量子科技中心_量科网

量子控制一直是量子信息科学的基石，推动了量子计算、量子通信和量子传感领域的重大突破。多年来，该技术已能实现任意完全正定且保迹（CPTP）的映射；下一步关键挑战是将控制能力拓展至厄米特保迹（HPTP）映射，这类映射在纠缠检测、量子误差缓解、量子模拟及量子机器学习等应用中具有核心价值。本研究提出了一种高效且完全可构建的方法来实现任意HPTP映射。不同于现有方案——需将HPTP映射分解为多个CPTP映射或借助大希尔伯特空间的双分哈密顿量进行近似——该团队的方法将目标HPTP映射编译为单一可执行的CPTP映射，其克劳斯秩严格不超过目标HPTP映射本征秩加一，并辅以简易经典后处理。针对量子误差缓解中使用的逆噪声通道（包括玻色子光子损耗）的数值模拟表明，该方法能大幅降低资源消耗，并在高维场景中展现出卓越的可扩展性。结合数值基准测试，这些结果验证了该框架的高效性与多功能性，为HPTP处理开启更广泛的量子信息应用铺平了道路。