资源高效的哈达玛测试电路在离子阱量子计算机上实现非线性动力学
资源高效、低深度的量子电路实现方案,仍是实现可靠且可扩展量子硬件计算的有效策略,因其能减少门资源并抑制噪声操作的累积。该研究团队提出了一类哈达玛测试电路的低深度实现方案,并开发了专为变分算法设计的参数化量子拟设,充分利用了底层哈达玛测试框架。结果表明该方案显著降低了单比特与双比特门数量,为噪声中等规模量子(NISQ)设备提供了可靠的电路架构。在此基础上,研究人员通过测试该低深度方案,验证了所提参数化拟设在模拟非线性伯格斯动力学中的表达能力。生成的变分量子态精确捕捉了湍流状态下的激波特征,并保持与经典基准的高重叠度,证实了该框架的实用价值。进一步通过模拟真实量子处理器误差特性,并在离子阱IBEX Q1设备上执行变分算法,该工作评估了硬件噪声的影响。实验结果表明,该低深度方案在湍流状态下具有强健性,能持续制备与经典基准高度吻合的高保真变分态。该研究推动了量子计算资源优化策略的发展,为攻克跨领域计算密集型难题提供了稳健框架。
