通过电路分割与重构的量子张量表示

量子计算通过量子叠加与纠缠效应,可实现比经典算法更快速的计算。针对当前含噪声量子处理单元(QPU)的纠错难题,电路切割与编织技术采用分治策略——将量子电路分解为子电路并通过经典后处理重组——成为有效解决方案。现有电路分割重组技术的发展集中于改进仿真框架,包括用概率性局域门替换通用非局域门,以及量化经典通信复杂度。然而受限于紧凑受控酉门切割的复杂性及硬件拓扑结构限制,支持非全连通比特连接物理硬件的算法协议设计仍属研究空白。  本研究提出shardQ方法,该方法融合稀疏切割算法与矩阵乘积态(MPS)编译技术,结合全局编织策略,通过理论证明阐明了量子编码计算时间与错误率的最优平衡点,并基于IBM马拉喀什超导型QPU的消融实验予以验证。该工作同时展示了相关应用的实施准备度研究成果。

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作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2025-11-07 10:59

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