在一台离子阱量子计算机上,基于可变网格平均的纠错相位估计:吸附于χ -Fe5C2上的CO分子的超锐敏光谱
量子相位估计(QPE)是提取多电子系统激发谱的基础技术,然而受限于低网格分辨率与环境噪声,该技术在当前硬件上的实际应用面临障碍。本文提出变网格平均量子相位估计(QAVG)方法——一种游标式方案,通过结合低分辨率QPE、多次原点偏移及基于物理原理的连续参数化,实现对光谱的精确重构。该团队将该方法引入基于第一性原理的模型系统,用于描述吸附在χ-Fe₅C₂表面的CO分子。研究人员在Quantinuum H2-2平台上,采用物理QPE电路与经Steane码编码并辅以离线比特翻转校正的逻辑QPE电路开展实验。结果表明,即使使用含噪直方图,QAVG也能精确重构光谱,其偏差远小于标称QPE分辨率。经偏移网格平均后的代价函数曲面显著抑制了由频谱泄漏引起的局部极小值,从而稳定了试验参数的优化过程。这些结果表明,QAVG为早期容错量子计算机时代的相关谱量子模拟提供了一条稳健路径。

