非幺正动力学量子模拟的编译框架

大多数量子编译器假设程序是可逆幺正电路。这适用于封闭系统算法,但不适用于开放系统模拟,在后者的场景中,自然程序对象是描述非幺正动力学的量子信道。该团队提出了一种信道优先的编译框架,将信道视为第一类编译对象。核心中间表示 ChannelIR 以标准信道表示形式——Kraus 形式显式表示信道,并采用泡利和结构,从而能够在电路综合之前进行代数重写。该团队通过 LindFront 实例化了该框架,其中前端将连续时间的 Lindblad 生成器降阶为短时信道,后端则将这些信道编译为可执行电路并采用结构感知优化。在 Lindblad 和信道模拟基准测试中,经过优化的流水线相比未经优化的信道优先基线,门数减少了最多 99%,并且相比电路优先的 Stinespring 编译具有更好的可扩展性。
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提交arXiv: 2026-05-22 08:22

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