量子科技中心_量科网

部分容错量子计算（FTQC）近期崭露头角，成为执行百万级逻辑门操作（megaquop规模）电路的一种前景广阔的方法。该工作通过基于超导处理器的实际硬件参数，对时空高效的模拟旋转（STAR）架构进行量子资源估算（QRE），并将其与完全FTQC架构的QRE进行对比，从而揭示了该方法的优势与局限。研究团队展示了硬件性能提升如何影响STAR架构协议的表现，并通过开发一种利用代码增长来缩减模拟旋转态制备工厂规模的新方法，降低了部分FTQC的空间需求。结果表明：在考虑增长后保真度的前提下，最优预增长代码距离与旋转角度之间存在非平凡依赖关系。此外，研究人员分析了工厂规模与误差缓解开销之间的时空权衡关系，发现在与具体应用无关的场景下，对于包含约10^5至10^6个小角度旋转门的电路存在一个“最佳平衡点”。该研究证明二维费米-哈伯德模型的量子模拟特别适合采用STAR架构——对于中等规模系统，仅需数十万个物理量子比特且运行时间在分钟量级。由于其算法复杂度在更大系统规模上展现出的优势，采用部分FTQC技术有望实现二维费米-哈伯德模型的实用级模拟。