量子纠错中热弛豫噪声的精确高效稳定器模拟
基于稳定子(Stabilizer)的量子纠错码仿真通常依赖“泡利旋转近似”(PTA)将非克利福德噪声转化为经典可处理的模型,但该近似可能扭曲热弛豫等物理相关通道的真实行为。为训练解码器并理解量子纠错码的噪声抑制能力,需要物理精确的噪声仿真。该工作开发了精确且兼容稳定子的量子比特热弛豫噪声模型,证明当T₂≤T₁时,联合幅值阻尼与退相干通道可分解为克利福德操作与重置的全正概率组合;当T₂>T₁时,分解虽存在负概率,但相比独立通道具有更低的采样开销。研究人员进一步提出带重置的近似误差通道,在消除分解负值的同时,相比PTA实现了更高保真度的热弛豫模拟,并将模型扩展至有限温度弛豫场景。通过将精确联合模型应用于超导平台上具有真实热弛豫误差的大表面码与双变量自行车码,发现不同编码态的逻辑性能差异进一步表明:未来容错架构中,需采用噪声模型感知的解码器以准确捕捉热噪声结构。
量科快讯
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