数字-模拟量子模拟与计算:对过去与未来发展的展望

量子模拟与计算传统上基于两大范式——数字模式和模拟模式。数字模式通常采用单量子比特门和双量子比特门(qubit是quantum bit的缩写)作为可扩展通用量子计算的基础构件,但随着规模扩大,误差会快速累积,最终需要纠错技术。模拟模式则利用大型模拟模块执行酉动力学计算,能在多量子比特上实现误差较低的量子操作,但存在演化选择有限且缺乏通用性的缺陷。过去十年间,一种融合两者优势的新范式——数字-模拟量子技术应运而生,为近中期的量子模拟与计算展现了诱人前景。该范式通过量子平台固有相互作用提供可扩展的大型模拟模块,同时结合数字门技术增强灵活性并最终实现通用性。本文综述了该领域过去十年的发展脉络,并展望了未来可能性。

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提交arXiv: 2026-04-06 05:34

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