双括号算法冷却

算法冷却表明,在孤立系综(如分子中的核自旋或钻石中的氮空位中心)中,局部降低量子比特的熵是可能的。在此相同物理背景下,该研究团队引入了双括号算法冷却(DBAC),这是一种系统性地抑制纯态量子相干性的方案。DBAC通过递归合成黎曼最速下降流的酉变换来模拟量子虚时间演化,并利用密度矩阵指数化作为子程序。该子程序使DBAC成为动态量子算法的一个具体实例,其运行依赖于存储在输入态副本中的量子信息。因此,DBAC的量子线路与输入态无关,使得算法冷却的应用范围从熵目标扩展到量子相干性,且无需依赖测量。类似于能斯特定理,DBAC在包含更多作为量子指令的输入量子比特时能提升冷却性能。该工作表明,动态量子算法是实现量子热力学基础任务新方案的一条有前景的路径。
提交arXiv: 2025-09-30 21:46

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