容错量子态判别:优化与量子电路合成

该研究团队开发了具备噪声容错能力的量子态判别(QSD)策略,能在中等噪声条件下保持可靠性能。研究提出两种互补方案:其一是CrossQSD——通过可调置信边界推广无歧义判别法以平衡精度与效率;其二是FitQSD——通过优化测量结果分布使其逼近理想无噪声情况。此外,研究人员构建了统一的混合目标QSD框架,可在最小误差判别(MED)与FitQSD之间连续调节,实现多目标间的灵活权衡。相关优化问题被表述为凸优化程序,通过规范凸规划或(多数情形下)半定规划高效求解。基于改进的Naimark扩张与等距合成的电路综合框架,显著减少了量子比特与门电路资源消耗,实现硬件高效部署。开源工具包可自动化完成全流程优化与综合,为当前量子设备上的QSD应用提供了实用化路径。

作者所在地: VIP可见
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-02-11 10:44

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