Digital-analog quantum computing and algorithms

Abstract

Esta tesis profundiza en el desarrollo e implementación de algoritmos cuánticos utilizando el paradigma digital-analógico cuántico computacional (DAQC). Proporciona un análisis comparativo del rendimiento de DAQC frente a los enfoques digitales tradicionales, particularmente en presencia de fuentes de ruido de los dispositivos cuánticos de escala intermedia ruidosos (NISQ) actuales. El paradigma DAQC combina las fortalezas de la computación cuántica digital y analógica, y ofrece mayor eficiencia y precisión para implementar algoritmos cuánticos en hardware real. La tesis se centra en la comparación de cuatro algoritmos cuánticos utilizando enfoques digitales y analógico-digitales, y los resultados muestran ventajas significativas a favor de estos últimos. Además, la tesis investiga el efecto de resonancia cruzada para lograr simulaciones hamiltonianas eficientes y de alta precisión. Los hallazgos indican que el paradigma digital-analógico es prometedor para aplicaciones prácticas de computación cuántica. Su capacidad para ofrecer mayor eficiencia y precisión en la implementación de algoritmos cuánticos en hardware real es una ventaja significativa sobre los enfoques digitales tradicionales.