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Neue Quantentechnologien bieten neue Möglichkeiten für die Quantensimulation. Während ein Großteil der Forschung auf die Simulation geschlossener Quantensysteme fokussiert war, sind die realen Quantensysteme überwiegend offen. Daher ist es entscheidend, Quantensysteme zu entwickeln, die effektiv offene Quantensysteme simulieren können. Hier präsentieren wir einen adaptiven variationalen Quantenalgorithmus zur Simulation der Dynamik offener Quantensysteme, die durch die Lindblad-Gleichung beschrieben wird. Der Algorithmus ist darauf ausgelegt, ressourcenschonende Ansätze durch die dynamische Hinzufügung von Operatoren bei gleichzeitiger Beibehaltung der Simulationsgenauigkeit zu entwickeln. Wir validieren die Effektivität unseres Algorithmus sowohl an geräuschfreien Simulatoren als auch an IBM-Quantenprozessoren und beobachten eine gute quantitative und qualitative Übereinstimmung mit der exakten Lösung. Wir untersuchen auch die Skalierung der benötigten Ressourcen mit der Systemgröße und Genauigkeit und finden ein polynomiales Verhalten. Unsere Ergebnisse zeigen, dass zukünftige Quantenprozessoren in der Lage sind, offene Quantensysteme zu simulieren.
Chen et al. (Di,) haben diese Frage untersucht.