用于量子门误差缓解的计算高效零噪声外推

零噪声外推（ZNE）是一种在近term量子计算机上广泛使用的门误差缓解技术，因为它可在软件中实现且不需要知道量子计算机噪声参数。传统 ZNE 在量子操作方面需要显著的资源开销。近期提出的采用定向（或随机）而非固定恒等插入方法（RIIM 对比 FIIM）在相同形式精度下所需量子门显著更少。我们首先表明 RIIM 可允许 ZNE 部署于比 FIIM 更深的电路，但需要多得多测量以维持相同统计不确定性。我们开发了 FIIM 与 RIIM 的两种扩展。列表恒等插入方法（LIIM）允许缓解来自特定 CNOT 门（通常为误差最大者）的误差。集合恒等插入方法（SIIM）自然地在测量高效的 FIIM 与门高效的 RIIM 之间插值，允许以更少 CNOT 门换取更多测量。最后，我们研究了一种提升测量数的方式，即并行运行 ZNE，利用尽可能多的量子设备。我们探索了 RIIM 在存在跨量子计算机内或间 qubit 集合间噪声非平凡散布的并行设置中的性能。