基于加权射影线几何的含噪变分量子线路曲率感知优化
该研究团队开发了一个用于变分量子电路的微分几何框架,其中噪声单量子比特和多量子比特参数空间通过加权投影线(WPLs)建模。从纯态布洛赫球ℂℙ¹≃S²出发,研究人员证明实际硬件噪声会导致布洛赫球的各向异性收缩,这种收缩可由一对具有物理解释性的参数(λ⟂,λ∥)表示。这些参数确定了一个独特的WPL度量gWPL(a/b,b),其标量曲率为R=2/b²,从而为噪声量子电路的固有信息结构提供了一个紧凑且通道解析的几何替代表示。 该工作构建了从断层扫描到几何的流程管道,可从硬件数据中提取(λ⟂,λ∥)并将其映射至WPL参数(a/b,b,R)。在IBM量子后端上的实验表明,所得WPL几何结构能准确捕捉校准周期内的各向异性曲率变形。最后,研究人员证明基于WPL信息的量子自然梯度(WPL-QNG)能为噪声环境下的变分量子本征求解器(VQE)提供稳定的优化动力学,并实现曲率感知的贫瘠高原缓解。



