面向噪声量子电路的细粒度高效可靠性分析框架
评估含噪量子电路的可靠性对于在含噪量子设备上实现量子算法至关重要。然而,当前量子硬件展现出多样化的噪声机制,其复合效应使得准确高效的可靠性评估极具挑战性。虽然态保真度是衡量电路可靠性的最忠实指标,但通过实验和计算手段获取该指标存在巨大障碍。其他替代指标虽然更易计算,却往往无法准确反映电路可靠性、缺乏跨电路类型的普适性或可解释性有限。为此,该研究团队提出了一种细粒度、可扩展且可解释的框架,用于高效精准地评估含噪量子电路的可靠性。该方法通过态无关分析,建模电路可靠性在执行过程中的渐进衰减过程。研究人员创新性地提出“噪声代理电路”(NPC)概念,该电路移除所有逻辑操作的同时保留完整的噪声信道序列,从而提供累积噪声效应的抽象表征。基于NPC,该工作定义了可量化比特级与电路级可靠性的“代理保真度”指标,并开发出解析算法以估计在退极化、热弛豫和读出错误信道下的代理保真度。所提框架在保持免执行、可扩展和可解释特性的同时,实现了保真度级的可靠性评估。实验结果表明,该方法能精准估计电路保真度,在不同电路与设备上的平均绝对差异(AAD)范围为0.031至0.069。
量科快讯
2 天前
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