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量子串扰对量子计算规模化构成重大挑战，因其强度通常未知且效应会随系统规模呈指数级累积。该研究团队证明，多体鲁棒控制技术可用于抑制多量子比特门操作和态制备过程中的有害耦合。通过将张量网络模拟与GRAPE算法相结合，并利用噪声系综的高效随机采样，该方法突破了希尔伯特空间的指数级扩展限制。研究人员展示了该方法在50量子比特链上实现并行X门与并行CNOT门高保真度操作的控制器设计效果，以及制备30量子比特GHZ态和20量子比特海森堡模型基态的能力。在邻近量子比特间寄生相互作用导致多体量子串扰存在时，鲁棒控制技术可使大尺度系统的保真度获得数量级提升。这些发现为在近期量子处理器上实现更可靠操作开辟了新途径。