量子科技中心_量科网

若两个电路在噪声影响下表现出相同的故障效应强度，则称其具有故障等效性。这种关系被称为“故障等价”。故障等价关系为电路变换提供了理论保证，确保其容错特性得以保持，从而构建出具备构造正确性的容错电路综合与优化框架。ZX演算作为一种量子计算的图形化重写规则体系，为保持故障等价性的电路操作提供了有效工具。为此，传统ZX重写规则不仅需要保持图表所表征的线性映射关系，还必须维持故障等价性。该研究团队针对Clifford类ZX图表提出了一套具备可靠性与完备性的重写规则体系——任何基于该规则推导的等价关系必然正确，且所有正确的等价关系均可通过这些规则导出。研究采用称为“故障探针”的图式构造来分析ZX图表中任意可能关联的泡利错误，这种构造将图表分解为无故障部分（描述理想行为）和噪声部分（枚举所有潜在故障效应）。基于此，该工作建立了噪声环境下ZX图表的唯一正规形式，并证明任何图表均可通过所提出的规则集转化为该正规形式。