面向大规模量子系统设计的去极化噪声下保真度的精确高效解析模型
量子物理
2025-07-14 v2
摘要
保真度是评估易错量子处理器上量子电路性能的最有价值且最常用的指标之一。已有多种方法被提出用于在不量子硬件上执行的情况下估计电路保真度，但它们在可扩展性或准确性方面常面临限制。在本工作中，我们提出了一个综合理论框架来预测去极化噪声下量子电路的保真度。基于理论结果，我们提出了一种基于器件校准数据的高效保真度估计算法。该方法通过仿真和真实硬件上的执行得到了充分验证，与现有最先进替代方案相比展现出更高的准确性，预测 提升了 4.96% 至 213.54%。所提方法为基准测试量子硬件、比较量子软件技术（如编译方法）、获取量子系统的计算边界以及指导硬件设计决策提供了一个可扩展且实用的工具，使其成为开发和评估量子计算技术的关键资源。
引用
@article{arxiv.2503.06693,
title = {An Accurate and Efficient Analytic Model of Fidelity Under Depolarizing Noise Oriented to Large Scale Quantum System Design},
author = {Pau Escofet and Santiago Rodrigo and Artur Garcia-Sáez and Eduard Alarcón and Sergi Abadal and Carmen G. Almudéver},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.06693},
year = {2025}
}