量子增强型泡利传播
在噪声量子设备上精确估计可观测量仍是近期量子算法面临的核心挑战。虽然量子误差缓解技术能降低噪声引起的偏差,但这些方法通常依赖于对电路噪声的不可验证假设,且无法保证残余偏差误差的幅度。本研究没有使用经典资源来缓解含噪声量子电路的执行,而是提出了一种混合算法——量子增强泡利传播(QuEPP),该方案利用量子资源来提高经典泡利路径近似模拟的精度。该工作通过克利福德微扰理论(CPT),从低阶微扰项构建可经典模拟的克利福德电路集合,这些电路直接提供目标电路的近似经典泡利路径模拟。随后利用该电路集合的含噪声量子期望值推导全局重标度因子,用以校正目标电路的量子执行结果,从而补充被截断的低阶经典模拟所缺失的高阶贡献。该方法无需噪声表征,适用于任意电路,并提供了渐近无偏估计的可证明路径。研究团队在IBM Heron硬件上对49量子位、电路深度80的二维随机镜像电路以及Trotter化哈密顿量演化进行了QuEPP验证,结果显示其性能一致优于经典CPT方法和未经误差缓解的量子结果。QuEPP为前容错时代的精确量子计算提供了一个简洁、可扩展且无模型的框架。
量科快讯
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