量子科技中心_量科网

采样实验为展示量子设备在明确定义的计算任务中相对于经典计算机的量子优势提供了一条可行的途径。然而，诸如玻色子采样器之类的量子设备容易受到各种误差的影响，包括由于制造缺陷引起的随机误差。这些误差导致所实现的幺正操作随机偏离其预期目标，并遵循具有有限方差的分布。尽管在短期内实现全尺度的量子纠错仍然具有挑战性，但研究人员已经设计了量子误差缓解方案来估计期望值，然而这些方案在采样实验中的效果尚不明确。在该工作中，研究团队证明了，在能够访问多个随机幺正操作的情况下，可以在采样实验中缓解这些误差的影响。该团队采用了幺正平均协议，该协议利用多个随机玻色子采样器生成一个分布，随着采样器数量的增加，该分布逐渐逼近理想玻色子采样器的分布。基于Schur-Weyl对偶性，研究人员推导了由可逆真空预示网络引起的输出概率分布之间的迹距离的严格上界。这一结果可以具体视为采样实验中针对随机误差的误差缓解方案。在更广泛的层面上，它为理解采样实验中的误差缓解以及开发包含测量和前馈的光子电路分析工具提供了一条路径。该工作进一步提供了幺正平均的其他应用，包括其在实现幺正操作的线性组合以及线性光学中制造重复性基准测试中的应用。