时域麦克斯韦方程组的哈密顿模拟算法硬件实现

该团队首次在量子硬件上实现了基于薛定谔化方法的哈密顿模拟算法,用于求解时域麦克斯韦方程组的带符号矢量场解。研究将电磁场通过有限差分算子离散化,并将所得非幺正矩阵映射到贝尔基Trotter模块,从而实现高效量子电路构建。研究人员提出了一种创新测量方案,不仅能获取场强幅值,还能重建选定空间点上电场和磁场矢量的物理方向。在量子硬件上实现该方案依赖于基于相对相位的符号重构技术。使用IonQ量子处理器获得的数值结果,在二维和三维场景下均与模拟器上的基准问题解析解高度吻合。该工作进一步通过施加适当边界条件,将方法扩展到计算简单物体的散射场。这项研究为实现计算电磁学的量子硬件解决方案奠定了重要基础。
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提交arXiv: 2026-04-28 05:22

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