量子优化问题的误差缓解感知基准测试策略

评估一台存在噪声的量子设备是否具备展现量子优势的潜力,对于筛选那些经典方法无法高效验证的实用量子计算任务至关重要。在优化问题这一量子优势的重要应用场景中,熵基准测试能同步结合具体应用特性、实施方案及硬件噪声进行综合分析。然而,该方法仍未考虑有限测量次数效应和量子误差缓解(QEM)——这种关键的中短期误差抑制策略虽能降低估计偏差,却需付出更高采样开销的代价。该研究团队通过开发新型基准框架解决了这一局限,该框架明确纳入了有限测量统计量及QEM引入的资源开销。该框架通过“估计能量值处于已知经典上下界所定义区间内”的置信度来量化量子优势。基于8×8二维费米-哈伯德模型的原理验证数值研究,研究人员证明该框架能有效识别以下情况:当代表性QEM方法——概率误差消除(PEC)具有操作优势时,且潜在量子优势不受有限测量效应制约的噪声与测量预算区间。总体而言,该方法为终端用户提供了一个基于轻量级数值计算的框架,可在考虑分配测量预算的前提下,评估近未来量子硬件在优化问题中的潜在实用量子优势。
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提交arXiv: 2026-01-26 16:55

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