加权射影线ZX演算:面向量子编译的量子化轨道几何

该研究团队开发了一种基于量子化轨道折叠相及其图示语义的量子电路编译统一几何框架。物理量子比特平台存在异质相位分辨率、各向异性布洛赫球收缩以及硬件相关的2π绕数行为等问题。研究表明,这些效应可在加权投影线ℙ(a,b)上获得自然描述——其轨道折叠点编码离散相位网格,而单值性行为则捕捉了实际噪声信道下的绕数累积效应。 基于此几何结构,研究人员提出了WPL–ZX演算,作为标准ZX形式的扩展体系,其中每个蜘蛛算子携带权值-相位-绕数三重态(a,α,k)。该工作证明了基于最小公倍数的融合与归一化规则的正确性,推导出相位网格兼容性的曲率预测因子,并提出了加权ZX电路压缩(WZCC)算法,可在异质相位晶格上执行几何感知优化。 为关联电路级结构与容错架构,该团队开发了单值性感知表面码解码(MASD)技术,通过对症候图实施绕数正则化的最小权重匹配改进。MASD整合了轨道折叠加权边代价,可生成单调解码风险度量,并在相位量子化噪声模型中展现出更强的鲁棒性。 所有结果均通过符号与数值仿真验证,表明量子化轨道折叠几何为图示化量子编译提供了兼具一致性与硬件相关性的扩展框架。

作者所在地: VIP可见
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2025-11-30 00:56

量科快讯