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尽管量子硬件发展迅猛，噪声仍是阻碍近期量子设备部署算法的核心障碍。其中，电路运行过程中累积的随机相干误差构成了最主要且极具挑战性的噪声源。本研究提出了一种抗噪声的量子信号处理（QSP）框架，在不增加电路深度或辅助量子比特需求的情况下抑制此类相干误差。该方案通过集成含噪QSP电路集合并结合测量级平均法，有效抑制Z旋转中的随机相位误差。基于此框架，研究人员开发出鲁棒的QSP算法，用于实现埃尔米特矩阵多项式函数及可观测量估计，可应用于哈密顿量模拟、量子线性系统及基态制备等领域。该工作深入分析了近似误差与硬件噪声间的权衡关系，这对当前量子硬件严苛的深度和相干性约束下的实际应用至关重要。研究成果为将误差抑制无缝融入算法设计建立了实用路径，推动了鲁棒量子计算的发展，并为中短期量子设备的科学应用探索提供了可能。