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容错量子计算的一个关键挑战是噪声环境下的电路综合与优化，因为传统技术往往无法有效处理噪声对电路的影响。该工作提出了一个“构造即正确”的容错量子电路设计框架。该框架从理想化的容错组件规范出发，通过可证明完备的基本转换进行优化。为在保持纠错特性的前提下操作电路，研究人员定义了“故障等价性”——若两个电路中所有不可检测故障均能相互对应，则二者具有故障等价性，从而确保不可检测故障对两个电路的影响相同。研究表明，该概念已隐含存在于现有文献中。诸如态制备与症候提取等问题，均可表述为寻找与理想规范故障等价的可实现电路。为实现高效计算，该团队改造了量子计算图形化语言ZX演算，限制其重写系统不仅要保持基础线性映射，还需保持故障等价性（即电路在噪声下的行为）。基于该框架，研究人员验证、优化并综合出高效的症候提取电路与猫态制备电路。该研究预期故障等价性将能统合容错量子计算的不同方法，为端到端电路编译框架奠定基础。