量子退火中的嵌入感知噪声建模
量子退火是绝热量子计算的一种实际实现方式,已成为解决大规模组合优化问题的一种有前景方法。然而,当前设备仍然受到稀疏硬件连接性的限制,这需要将逻辑变量嵌入到物理量子比特链中。这种嵌入开销限制了可扩展性,并降低了可靠性,因为较长的链更容易受到噪声引起的错误影响。 在这项工作中,基于已知的结构性结果——团嵌入中的平均链长随问题规模线性增长,该研究团队开发了一个数学框架,将嵌入引起的开销与D-Wave Zephyr拓扑中的硬件噪声联系起来。该分析在高斯控制误差模型下推导出了链断裂概率和链断裂分数的闭合形式表达式,建立了噪声如何随嵌入规模扩展的规律,以及应如何调整链强度与链长以保持可靠性。 基于Zephyr拓扑的量子处理单元的实验结果证实了这些预测的准确性,既验证了理论噪声模型的有效性,也证明了推导出的扩展规则的实际相关性。除了将理论模型与硬件数据进行验证外,该团队的发现还建立了一个通用的嵌入感知噪声框架,解释了链稳定性与逻辑耦合器保真度之间的权衡关系。该框架推进了对当前设备中噪声放大的理解,并为嵌入感知参数调整策略提供了量化指导。



