量子科技中心_量科网

该工作重点研究了在当前含噪声中等规模量子（NISQ）硬件标志性限制——量子比特连接性受限的实际约束下，如何生成GHZ态。研究人员基于IBM和谷歌量子芯片架构的互联拓扑，以及反映分布式量子系统特性的随机图，系统考察了不同连接性图谱中的GHZ态制备方案。该团队提出了一种基于测量的协议方案，旨在利用量子比特连接性约束在NISQ设备上生成GHZ态，并与融合物理连接限制的优化版最先进酉基协议进行了基准测试。 为评估协议在真实环境中的表现，研究人员在IBM Eagle r3量子芯片上进行了实验验证。此外，为探索近期可扩展性，该工作通过模拟不同规模的图谱和连接配置，从电路深度、双量子比特门数量和测量开销等维度评估了协议性能。研究发现两种协议在不同评价指标间存在权衡：对于当前最先进的NISQ架构，避免中途测量和经典前馈的酉基协议更具适用性；而随着量子设备抗错能力提升，凭借更浅电路深度和更短执行时间等优势，基于测量的协议预计将展现更大潜力。两种场景下，该工作提出的方法都为有效利用特定设备量子比特连接拓扑提供了高效实现路径。