利用噪声互连模拟分布式设备间的量子态传输
通过分布式量子计算实现超越单个量子设备的扩展,其核心依赖于设备间高保真量子态传输。然而,当前可用于此类传输的量子互连技术要么尚未实现,要么预计存在显著噪声。这些限制可通过使用准概率分解(QPD)模拟理想态传输来规避——例如,即使没有量子互连,线切割技术也能实现这一点。但QPD方法存在固有缺陷:需要从多个电路变体中采样,并伴随巨大的采样开销。虽然先前理论研究证明,在QPD协议中融入噪声互连可依据互连质量降低采样开销,但缺乏现实场景下的实践方案。 针对这一空白,该研究提出了一种通用且实用的QPD方案,利用噪声互连进行态传输模拟以降低采样开销。该方案通过单一可调参数,能直接适配任意互连装置。为降低实际成本,该工作还探索了减少QPD所需电路变体数量的方法。在当代量子设备上的实验验证证实:所提QPD方案具有实践可行性,且在真实噪声环境下实现了预期的采样开销降低。尤为值得注意的是,实验结果展现出比底层噪声互连直接传输更高的有效态传输保真度。
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