国际研究团队开发出一种可扩展量子态制备技术,能够通过反绝热驱动方法实现快速可靠的量子基态制备。这项量子态制备技术由慕尼黑工业大学、哈佛大学和弗拉特隆研究所共同推进,为量子计算和材料研究提供了新的工具。
该方法通过向哈密顿量添加辅助项来抑制系统激发,解决了传统绝热过程速度缓慢的问题。论文第一作者Jernej Rudi Finzgar表示:"基态制备是一项基本任务,在量子多体物理、量子计算,甚至在解决组合优化问题方面都有应用。反绝热驱动是一种被广泛采用的方法,它有望加快传统的绝热状态制备过程。"
与传统方法相比,这种量子态制备技术不依赖指数级增长的计算资源或特定系统假设。Finzgar解释道:"我们的方法依赖于这样一个事实:从本质上讲,设计一个有效的反绝热驱动方案,归根结底就是一个概念上简单得多的问题,即用多项式拟合逆函数。"这种量子态制备方案具有普遍适用性,参数不依赖于系统的微观细节。
研究团队证实该方法可与有限时间绝热协议结合,适用于大规模量子系统。Finzgar指出:"我们工作最重要的发现可能是,我们确定了在给定的基态制备任务中实施反绝热驱动方案的成本是多少。"这种量子态制备技术相比传统方案展现出更快速度和更高可靠性。
该量子态制备技术的成功开发为量子系统研究提供了新途径。研究人员计划进一步探索该方法在量子设备上的实现方案,推动量子态制备技术在实际应用中的发展。更多信息: Jernej Rudi Finžgar 等人,《具有性能保证的反绝热驱动》,《物理评论快报》 (2025)。















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