利用量子速度极限对黑盒量子计算机进行能量推断
基于云的量子计算机不会向用户提供硬件层面的信息(如底层哈密顿量),这阻碍了对其物理特性的表征。该研究团队提出一种方法,仅利用用户可访问的数据,通过量子速度极限来推断此类黑盒量子处理器中门操作哈密顿量的能量尺度。具体而言,研究人员将Margolus-Levitin和Mandelstam-Tamm界限重新解释为能量期望值和方差的估计量,并将其与处理器使量子态正交化的最短时间相关联。通过采用门时间放大技术,从以秒为单位测量的任务执行时间中推断出预期处于纳秒量级的最短门操作时间。该方法应用于IBM的超导量子处理器后,估算出单比特门、双比特门和三比特门对应的能量尺度。估算结果的数量级与超导量子比特系统中的典型驱动能量一致,表明当前门操作已接近量子速度极限。该工作证明,通过操作时间测量可定量获取黑盒量子计算机的基本能量特性,这反映了不确定性原理所规定的时间与能量之间的共轭关系。
量科快讯
21 小时前



