虚构副本量子误差缓解
误差无疑是阻碍量子计算机实际应用的最紧迫挑战,这促使量子误差缓解(QEM)技术的研究蓬勃发展。现有QEM方法虽能以不同效率抑制误差,但关键问题在于需要消耗大量额外的量子与经典计算资源。本研究提出“虚拟副本量子误差缓解”(FCQEM)方法,其创新之处在于无需任何额外量子资源,仅需通过联合概率分布的经典后处理即可修正期望值。该联合概率分布可通过两种方式“虚拟”测量:对含噪量子电路单副本进行两次采样,或直接对单副本概率分布进行经典平方运算。研究表明,FCQEM即使在不制备精确本征态的情况下仍能恢复本征值。更重要的是,该技术可零成本提升其他噪声缓解方法的性能——通过与量子计算矩(QCM)方法联用,FCQEM能补偿QCM的病理噪声敏感性,而QCM则拓展了FCQEM用更广泛试验态恢复基态能量的能力。在模拟噪声模型和Rigetti 84量子比特超导处理器实验中,该方法成功获得了分子与自旋模型的精确基态能量。FCQEM作为适用于当代量子设备的通用方案,可广泛应用于任何需要测量尖锐峰值分布下算子本征值的问题。
量科快讯
1 天前
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