量子科技中心_量科网

实现相干量子计算需要通过量子控制协议对量子系统进行精确且鲁棒的操控。大多数量子控制技术依赖于启发式方法来设计驱动脉冲，将系统引导至目标状态。这些方法通常基于暴力优化，对解空间的理解有限。相比之下，量子算法提供了丰富的分析方法，并在实现幺正与非幺正变换时具有严格的误差保证，这为开发量子控制的新方法指明了有前景的方向。在众多此类算法中，量子信号处理（QSP）已成为量子算法设计、实现和优化的强大框架。然而，其在量子控制方面的潜力尚未得到充分探索。在这项工作中，该团队建立了QSP-Control，这是一个用于分析量子比特-振荡器动力学量子控制的框架。该研究专注于色散耦合的量子比特-振荡器系统，并采用QSP形式来减轻交叉Kerr相互作用引起的不良非线性效应。此外，基于Jaynes-Cummings相互作用与QSP之间的结构相似性，研究人员通过设计Fock态选择性算子，开发了精确操控Fock态的构造方法。这些发现展示了量子控制中若干实际相关问题如何映射为适合QSP处理的形式，从而为量子控制提供了系统化的设计框架和可解释的视角。