基于中间线路测量的循环基准测试对不可学习噪声的表征

多量子比特纠缠Clifford操作的噪声刻画是量子错误缓解以及量子纠错协议的校准、验证和优化的关键实际瓶颈,尤其是在存在态制备与测量(SPAM)误差的情况下。尽管周期基准测试能够分离部分Pauli误差分量,但它无法解决耦合误差参数的问题,这即使在简单的噪声门中也导致不可学习自由度,更不用说一般的n量子比特Clifford门了。本文引入了基于中期电路测量的广义周期基准测试框架,通过重复测量和经典后处理,使得原本不可识别的Paulli保真度和非马尔可夫噪声变得可学习。将延迟前馈原理应用于广义周期基准测试,研究人员表明,插入中期电路测量可以反转一般Clifford门诱导的Pauli循环。这一事实揭示了Clifford门的Pauli噪声可学习性条件。在假设足够的态制备质量前提下,通过数值模拟展示了刻画之前不可学习噪声分量的可行性。该团队在超导量子处理单元上实现了该协议,并通过与传统层析成像的对比验证了其在消除耦合噪声分量歧义方面的有效性。最后,观察到一致的测量诱导比特翻转偏差和非马尔可夫相关性,这定义了Pauli噪声模型及所提出的噪声刻画协议的适用范围。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-06-28 23:06

量科快讯