• 行业咨询
  • 品牌营销
  • 集微资讯
  • 知识产权
  • 集微职场
  • 集微投融资
  • 集微企业库
搜索
爱集微APP下载

扫码下载APP

爱集微APP扫码下载
集微logo
资讯集微报告舆情JiweiGPT企业洞察
2025第九届集微半导体大会集微视频
登录登录
bg_img
search_logo
大家都在搜

中国科大实现开放量子系统中最优控制算法的设计及实验验证

作者: 集小微 03-16 15:35
相关舆情 AI解读 生成海报
来源:中国科学技术大学 #量子计算# #中国科大#
1.3w

中国科大郭光灿院士团队在开放量子系统的最优鲁棒控制算法的研究中取得了重要进展。该团队邹旭波、邹长铃等人与清华大学孙麓岩教授合作,实现了开放系统中最优控制算法的设计及实验验证。相关成果以“Robust and optimal control of open quantum systems”为题于2月26日在线发表在国际知名期刊《科学进展》(Science Advances)上。

高效算法破解开放系统控制难题

量子计算的精准操控始终面临开放系统环境噪声的严峻挑战——参数漂移、退相干效应等干扰使得传统封闭系统算法(如GRAPE、CRAB)优化得到的门操作保真度骤降。而现有开放系统优化方案虽能解决噪声问题,但计算复杂度急剧增长,严重制约其在大规模量子系统中的应用前景。

图 1 最优控制算法示意图

为此,该合作研究团队创造性融合封闭系统GRAPE算法框架与开放系统的算法理论(简称Open-GRAPE),开发出兼顾精度与效率的“近似Open-GRAPE算法”。该方案通过引入参数漂移与退相干噪声的低阶效应近似模型,将复杂开放系统的优化问题转化为可高效计算的形式。数值模拟显示,相比Closed-GRAPE算法,新算法生成脉冲的平均错误率从1.47%降至0.97%;而其生成错误率小于0.93%的脉冲,即处于Closed-GRAPE算法均值三个标准差外的高性能脉冲的概率提升了约340倍。研究团队进一步以二项式编码进行了实验验证,数据表明在编码的初始化与解码过程中平均错误率从1.84% 降至1.01%,而最低的错误率低至0.60%,处于领域领先的水平。

图 2 优化所得的五百条脉冲的保真度分布图

百万维开放系统的优化照进现实

研究团队进一步从理论上证明了,尽管近似Open-GRAPE算法进一步考虑了各种噪声,但是其算法复杂度仅为Closed-GRAPE算法的常数倍。结果显示,新算法在考虑两类参数扰动和两类退相干噪声时,单次迭代计算复杂度仅为传统算法的6.8倍。进一步的数值计算结果表明,该算法有望在当前的经典计算机中实现百万维(约20量子比特)开放量子系统的控制脉冲优化,为大规模量子处理器设计提供了可行方案。

该研究在高效计算的基础上解决了开放量子系统最优控制过程中的噪声抑制问题,为大规模量子纠错、容错计算等提供了关键工具。审稿人高度肯定了该工作的实用性:“This is a useful idea which should be of broad interest in the wider quantum community (largely independent of the particular platform).”

文章第一作者为中国科学院量子信息重点实验室博士研究生陈子杰、清华大学交叉信息研究院博士研究生黄泓伟、孙立达。本研究得到了科技部重点研发计划、国家自然科学基金、量子科技创新计划、中央高校基本科研业务费以及中国科大“双一流”建设研究基金等项目基金的支持。此外,本项目还得到了中国科大微纳研究与制造中心以及超算中心的支持。

责编: 集小微
来源:中国科学技术大学 #量子计算# #中国科大#
分享至:
THE END
相关推荐
  • 聚焦半导体产业挑战与机遇 2025集微中科大校友论坛成功举办

  • 中国科大在柔性自旋电子器件研究中取得新进展

  • 中国科大实现了基于里德堡原子的电弧信号测量

  • 中国科大在二维过渡金属碳氮化物的可控制备方面取得重要进展

  • 韩国政府投资6500亿韩元发展量子技术 推进1000量子比特计算机研发

  • 中国科大在极低抖动高速锁相环芯片研究中取得重要进展

评论

文明上网理性发言,请遵守新闻评论服务协议

登录参与评论

0/1000

提交内容
    没有更多评论
集小微

微信:

邮箱:


4642文章总数
7750.2w总浏览量
最近发布
  • 消费科技品牌Nothing采用Ceva的RealSpace软件,为耳机和耳塞用户带来身临其境的空间音频体验

    10小时前

  • 火炬电子:上半年净利润同比预增50.36%-70.45%

    10小时前

  • 上市大涨7.97% 峰岹科技在港挂牌上市

    16小时前

  • 智元机器人拟收购上纬新材63.62%股份

    17小时前

  • 【IPO一线】美程科技启动IPO辅导 客户包含比亚迪/美的等

    17小时前

最新资讯
  • 三星Galaxy Z Fold7发布:轻薄创行业纪录 AI智能体验再升级

    1小时前

  • 股价再度刷新纪录 英伟达成首家市值达到4万亿美元公司

    4小时前

  • 荣耀X70将搭载史上最大8300mAh电池 防弹级别超强硬度

    5小时前

  • 江波龙:国家集成电路产业基金减持至5%以下

    6小时前

  • 理想汽车:理想i8将于7月29日正式发布

    6小时前

  • 智谱GLM-4.1V-Thinking登顶HuggingFace Trending榜单

    6小时前

关闭
加载

PDF 加载中...

集微logo
网站首页 版权声明 集微招聘 联系我们 网站地图 关于我们 商务合作 rss订阅

联系电话:

0592-6892326

新闻投稿:

laoyaoba@gmail.com

商务合作:

chenhao@ijiwei.com

问题反馈:

1574400753 (QQ)

集微官方微信

官方微信

集微官方微博

官方微博

集微app

APP下载

Copyright 2007-2023©IJiWei.com™Inc.All rights reserved | 闽ICP备17032949号

闽公网安备 35020502000344号