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光-物质耦合哈密顿量是腔体材料工程和极化子化学的核心，但由于希尔伯特空间会随量子光子模式数量与物质复杂度呈指数级扩展，这类系统的经典硬件模拟面临巨大挑战。该研究团队基于量子计算机能高效表征光子模式的特性，提出了一种在近期量子硬件上模拟量子电动力学（QED）系统的新方法。在Qiskit Nature框架中开发了玻色子算符与混合算符后，研究人员将其应用于光学腔中二能级系统自发辐射问题的一阶Trotter化哈密顿量模拟。研究发现：采用驻波光子基方法会因硬件连接限制和双量子门误差导致保真度下降，因此提出改用局域光子基方法——该方法通过强制最近邻耦合，可将哈密顿量映射为一维量子比特链。该工作显著降低了噪声影响，并应用零噪声外推误差缓解技术成功还原了精确的量子动力学过程。最后还证明该方法在放松一维量子比特链近似条件时仍保持稳健性。