在离子阱平台上合成用于哈密顿量模拟的复合脉冲工具
标准门级转译对于高精度量子算法(例如量子奇异值变换(QSVT))在近期俘获离子硬件上的实现,会引入显著的物理噪声与开销。当前的编译器将量子操作视为离散单元,迫使物理控制层执行高度碎片化的激光脉冲。为解决这一软硬件脱节问题,该研究引入了一种整体性脉冲合成策略,绕过离散门拼接,直接将算法编译为连续的复合脉冲器件。作为概念验证,该团队针对 \(H_2\) 分子的哈密顿量模拟,将问题块编码进QSVT电路,以逼近时间演化算符 \(U = e^{-i H t}\),涉及3个计算离子(2个系统离子,1个辅助离子)。研究利用梯度上升脉冲工程(GRAPE)算法生成这些复合器件,并通过含噪声的林德布拉德主方程模拟评估该方法。初步观察表明,所提出的策略实现了显著的时域压缩,相比标准编译器减少了总脉冲调度时长。此外,整体性合成操作消除了与离散脉冲查找开销相关的控制层延迟。通过精简物理控制调度,该方法为更快地执行操作提供了一条有前景的路径,凸显了复合器件在基础 \(T_2\) 退相干极限内提升可达计算深度的潜力。

