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随时间变化驱动的量子系统演化会表现出其静态对应物中不存在的现象。然而，量子动力学的高维性和非交换特性使该问题极具挑战性。马格努斯展开为短时间尺度上的有效动力学近似提供了分析框架，但现有方法计算高阶项的计算成本高昂。该研究团队提出了一种可扩展方法，将计算量缩减至仅取决于定义时变控制函数的自由度。研究特别关注由恒定漂移项和可控项组成的哈密顿量，该方法为马格努斯展开提供了多项式表达式，其计算速度比现有技术快数个数量级，可在量子模拟和量子最优控制领域实现广泛应用。研究人员通过在中性原子平台上利用里德堡原子设计5量子位相位门的控制脉冲，展示了该方法的应用价值。