基于物理信息的神经模糊框架用于量子误差归因

随着量子处理器规模突破100量子比特,区分软件错误与随机硬件噪声成为关键诊断难题。该研究团队提出一种神经模糊框架,通过将自适应神经模糊推理系统(ANFIS)与基于物理原理的特征工程相结合来解决这一归因问题。团队提出的“Bhattacharyya否决机制”植根于数据处理不等式的严格物理约束,可防止分类器将拓扑学上不可能的输出分布归因于噪声。在IBM 156量子比特Heron r2处理器(ibm_fez)上验证的105个涵盖17种算法家族的电路中,该框架实现了89.5%的有效准确率(±5.9%置信区间)。系统设置了安全失效模式,将14.3%的模糊案例标记为需人工复核,而非强制进行低置信度预测。该工作解决了关键性诊断难题——例如区分正确的Grover放大与错误导致的塌缩,并揭示了单基矢诊断的根本局限,包括Z基矢盲区中相位翻转误差在统计上不可见的现象。这项研究建立了一个鲁棒且可解释的诊断层,可防止将误差缓解技术应用于存在逻辑缺陷的量子电路。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-02-22 16:19

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