量子科技中心_量科网

量子计算机有望为经典计算机难以解决的某些重要问题提供加速解决方案，这使其成为推动现代计算发展的前沿方向。然而，许多量子算法需要深层次的量子电路，在当前存在噪声的量子设备上实现具有挑战性。为应对这一局限，变分量子算法（VQAs）得到积极发展，使得在含噪声中等规模量子（NISQ）时代实现实用量子计算成为可能。其中，变分量子本征求解器（VQE）因其在量子化学、多体物理乃至整数分解等问题中的突出表现而成为领先方案。该算法可在多种量子硬件平台上实现，包括光子体系、量子点、囚禁离子、中性原子和超导电路等。特别值得注意的是，光子平台具有多重优势：室温下可操作、退相干率低且支持多自由度，非常适合可扩展的高维量子计算。本研究展示了在光子系统实现VQE的方法学，强调其推动实用量子计算的潜力。该工作首先从理论上概述VQE框架，重点阐述变分估算基态能量的流程；随后探究光子系统如何实现这些过程，证明无论是多量子比特态还是单量子dit态，均可用于解决广泛类型的问题。