一种用于多核架构中腔体介导量子态转移的设计空间探索的分析方法
在多核量子计算架构中,波导中介互连对于实现不同芯片上量子比特之间的快速、高保真量子态传输至关重要。然而,优化这类系统通常依赖计算成本高昂的数值模拟,且所能提供的物理洞察有限。该工作推导了通过波导耦合的双量子比特系统态传输动力学的精确解析表达式,该模型基于Jaynes-Cummings哈密顿量和Lindblad主方程。该团队应用蒙特卡洛波函数方法,得到了量子比特占据概率的闭式解,该解同时考虑了失谐和耗散损耗。与标准数值求解器相比,该解析框架实现了显著的计算加速,能够在保持保真度和延迟预测高精度的同时,进行大规模参数扫描。此外,该模型揭示并解释了由内部振荡与失谐诱导包络之间的相消干涉导致的系统性低保真区域——这些现象仅通过数值手段难以表征。最后,该工作提出了一种简化的延迟模型和基于效率的函数,可用于快速识别最优工作点。该解析方法为多核量子处理器中互连的设计与优化提供了坚实基础。

