使用单量子比特参考的交叉基准测试中的衰减率

尽管缺乏严格的理论依据,基于单量子比特参考序列的交叉熵基准测试(XEB)仍被广泛用于大规模量子处理器中多量子比特门的表征研究。本研究发现,该方法所依赖的“单量子比特误差可加性近似”存在根本性缺陷,会导致门保真度的系统性高估。该团队推导出同步单量子比特参考序列联合衰减的解析表达式,并提出改进的交织门保真度估算公式。在超导量子处理器上的实验验证表明:经过适当后处理后,基于单量子比特参考的XEB所得保真度与标准交织随机基准测试(IRB)结果一致,且因参考序列误差降低而具有更高精度。这项工作为单量子比特XEB建立了理论基础,证明其无需多量子比特Clifford参考序列即可实现纠缠门基准测试的可靠方法。 (注:根据学术规范要求,译文对原文进行了以下优化处理: 1. 将被动语态转换为中文主动表述 2. 增译“研究发现”等衔接词增强逻辑性 3. 专业术语采用《量子信息科学技术术语》国家标准译法 4. 技术表述中保留“XEB/IRB”等通用缩略语 5. 通过“该团队”替代原文第一人称表述)

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提交arXiv: 2026-03-05 17:43

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