量子科技中心_量科网

量子噪声是量子计算在众多应用中的核心挑战。大量工作已研究了量子比特与环境耦合所导致的退相干和弛豫过程，这些过程不可逆。当前研究则聚焦于控制失准引起的相干门误差，这类误差会随电路深度累积，但原则上可被修正。本研究针对量子电路提出一种连续相干噪声模型，并将其与离散泡利模型进行比较。重点研究随电路深度累积的小角度相干门误差，这些误差通过冯·米塞斯-费舍尔分布建模为布洛赫球上的随机旋转。在小角度极限下，该模型退化为各向同性高斯分布。该团队基于[[5,1,3]]和[[7,1,3]]编码的量子纠错电路对模型进行测试，同时考察了不同量子比特数的格罗弗搜索电路变体。为进行公平比较，该工作引入了一种与模型无关的匹配方案：通过读出时的二进制熵对齐泡利噪声与连续噪声通道，从而在固定不确定性下隔离噪声结构的影响。该团队还开发了一种相干误差传播的近似解析方法，可在无需完整蒙特卡洛采样的条件下追踪克利福德电路中的误差分布，在保持电路级误差估计精度的同时降低仿真成本。该近似方法通过暴力仿真验证，确定了其在克利福德电路中的有效范围及纠错条件下的限制。研究结果表明：连续相干噪声对逻辑性能的劣化程度可能显著强于泡利噪声，同时明确了简化传播模型在何种情况下有效、何时会失效。