泡利旋转引发的非马尔可夫性
噪声是阻碍量子信息处理有效开展的核心障碍。近期实验突破已能通过泡利旋转技术定制噪声特性,将任意噪声信道转化为泡利信道。这一技术为容错量子计算的理论描述奠定基础,并成为噪声表征与误差缓解的关键工具。泡利-林德布拉德信道被引入以精准参数化量子寄存器中的准局域泡利误差,其非负参数要求依赖于底层噪声过程的马尔可夫性。该研究团队指出,当使用非负参数将信道参数化为泡利-林德布拉德信道时需保持谨慎。为此,研究人员系统分析了泡利旋转对马尔可夫性的影响——采用信道(而非整个半群)的马尔可夫性定义,证明一个广义泡利信道具有非马尔可夫性当且仅当其至少一个泡利-林德布拉德参数为负值。基于此,该工作揭示马尔可夫量子信道经泡利旋转后常会转变为非马尔可夫信道。这种由泡利旋转诱导的非马尔可夫性,在实验现实场景中要求使用负值泡利-林德布拉德参数才能正确描述噪声。典型案例是标准马尔可夫噪声下X门操作的实现。因此,这些发现对依赖精确噪声表征的量子误差缓解方案具有直接指导意义。
量科快讯
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