通过量子电路布局的循环置换实现零噪声外推
提升当前可用的“含噪声中等规模量子”(NISQ)设备的实用性,需要开发高效的方法来缓解硬件误差,同时兼顾此类设备的中等数量量子比特和有限连接性等限制。该研究团队提出了一种基于循环布局置换的零噪声外推新协议(CLP-ZNE)来完成这一任务。该方法利用NISQ硬件中门误差固有的非均匀性,并结合一维连接量子电路的对称性,通过对循环电路布局置换取平均值的方式,将期望值外推至零噪声水平。与以往基于布局置换的方法相比,对于n量子比特电路,CLP-ZNE仅需测量O(n)种不同电路布局即可重构无噪声期望值。当使用模拟IBM Torino量子计算机的噪声通道进行基准测试时,该方法将典型期望值误差降低了一个数量级,具体效果取决于协议参数。通过采用源自真实硬件规格的噪声模型(包括退极化与T1/T2弛豫过程),这些结果证明了CLP-ZNE适用于当今NISQ处理器。



