量子科技中心_量科网

量子控制一直是量子信息科学的基石，推动了量子计算、量子通信和量子传感领域的重大进展。多年来，该技术已实现任意完全正定且保迹（CPTP）映射的执行；下一步关键目标是将控制能力拓展至厄米特保迹（HPTP）映射，这类映射支撑着纠缠检测、量子误差缓解、量子模拟和量子机器学习等应用。本研究提出了一种高效且完全构造性的方法来实现任意HPTP映射。与现有方法（需将HPTP映射分解为多个CPTP映射或使用大希尔伯特空间的双分哈密顿量进行近似）不同，该团队的方法将目标HPTP映射编译为单个可执行CPTP映射——其克劳斯秩保证不大于目标HPTP映射本征秩加一，随后仅需简单经典后处理。针对量子误差缓解中使用的逆向噪声通道（包括玻色子光子损耗）的数值模拟结果表明，该方法能大幅减少资源消耗，并在高维环境中展现出优越的可扩展性。结合数值基准测试，这些结果验证了所提框架的高效性与多功能性，为通过HPTP处理实现更广泛的量子信息应用开辟了新路径。