量子科技中心_量科网

量子计算近年来在硬件和软件领域均取得重大进展。然而当前可用的“含噪声中等规模量子（NISQ）”硬件仍受噪声严重影响。虽然已开发出诸多优化技术来缓解负面影响，但其效果存在上限。因此要将量子应用从当前的小型研究案例扩展到工业级应用，必须引入纠错技术以容错方式执行量子电路，从而迈入“容错量子计算（FTQC）”时代。这些纠错技术会带来巨大的量子比特开销，即便玩具级示例也需要数万个量子比特。故从NISQ时代向FTQC时代过渡时，降低量子比特开销的电路优化技术至关重要——这引发了一个核心问题：我们是否需要推倒重来，抑或能以现有前沿优化技术为基础？为探究此问题，该工作通过资源估算方法，研究了不同优化流程对典型量子电路选择的影响。由于目前鲜有能自动设计与评估FTQC量子电路的工具，研究人员将NISQ量子电路优化技术应用于预估的FTQC资源需求进行比较。结果表明：应用NISQ量子电路优化技术确实能改善预估的FTQC资源需求。同时更深入的分析揭示了哪些技术能为FTQC带来更大收益，为NISQ优化技术向FTQC时代的迁移提供了指导方针。