量子纠错电路的稀有事件模拟
该研究团队提出了一种实用方法,用于在低物理(组件)故障率条件下评估量子纠错(QEC)电路的逻辑故障率。标准蒙特卡罗方法通常是研究量子电路故障率的事实标准,但在研究容错纠错电路时,该方法难以延伸至极低物理故障率场景。特别是对于规模较大或纠错能力较强的电路,当电路中单个组件(逻辑门)的输入故障率降低时,蒙特卡罗方法的适用性会显著下降。因此,多数针对电路模型的仿真研究往往止步于10^-6量级的端到端逻辑故障率。
本报告所述方法借鉴了Bravyi和Vargo早期研究[1]的思路,并将其拓展至更复杂的电路噪声模型。此前研究虽已涵盖容量噪声模型和现象学噪声模型[1-3],但未能为基于电路的噪声模型构建等效仿真。据研究人员所知,该工作首次针对基于电路的噪声模型,通过分裂技术完整构建了稀有事件仿真方案。初步实验结果已通过常规蒙特卡罗仿真在可行范围内验证,表明该方法可将量子纠错码电路模型中的噪声评估延伸至10^-20以下的故障率区间。
