仅使用 Paul 转动群对非 Clifford 门进行基准测试

量子门基准测试不可避免地受到状态准备和测量误差的影响。随机化基准测试通过采用群转动来规范化噪声信道，然后通过指数拟合提供对量子信道的鲁棒表征，以抵抗这些误差。在实践中，倾向于使用局部转动门，因为其保真度高且在实验上可行。然而，虽然现有 RB 方法利用局部转动门对 Clifford 门基准测试效果良好，但在对非 Clifford 门进行基准测试时面临根本性挑战。本文通过引入 Pauli Transfer Character Benchmarking 解决了这一问题。该协议仅使用局部 Pauli 操作即可估计量子信道的 Pauli 转移矩阵元素。基于该协议，我们发展出一种针对满足 U2=I 的非 Clifford 门 U 的保真度基准测试方法。我们通过应用于 Toffoli 门的数值仿真验证了该方案的可行性。