与有限温度浴耦合的量子比特中非加性弛豫动力学的变分量子模拟

本文展示了变分量子模拟(VQS)框架在近期量子硬件上捕捉有限温度开放系统动力学的一种应用。通过将广义振幅阻尼通道嵌入VQS算法,研究团队利用其Lindblad表示模拟了与热浴的能量交换,从而实现了真实的耗散效应模拟。为了探索广泛的激活行为,研究人员引入了一种基于现象学参数q的非加性弛豫时间模型,该模型采用了广义Arrhenius定律的形式。研究团队在受静态和复合时变场驱动的量子比特上对比了该方法,将布居演化和迹距离误差与精确解进行了比较。结果表明:(i)VQS在广义振幅阻尼下准确映射了有效非幺正生成元;(ii)由非加性参数诱导的更平滑驱动包络抑制了高频分量,从而降低了模拟误差;(iii)变分流形表现出动力学选择性,即使精确解对q的敏感性增加,仍能保持映射保真度。这些结果验证了VQS在模拟开放系统动力学中的有效性和鲁棒性。

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