通过 Pauli 反向传播在非幺正噪声下高效模拟参数化量子线路
量子物理
2025-08-25 v1 计算复杂性
数学物理
math.MP
摘要
随着量子设备在尺寸上不断增长但仍受噪声影响，确定其在实际任务中何时以及如何超越经典计算机变得至关重要。这一努力的核心是开发尽可能高效的经典模拟算法。其中最有前景的方法之一是 Pauli 反向传播算法，该算法已经证明了在随机线路假设和退极化噪声下，能够高效模拟特定类别的参数化量子线路——这是近期量子优势的有力竞争者。然而，对于更真实的非幺正噪声模型（如能更好捕捉现有硬件噪声的振幅阻尼），其效率此前尚未得到确立。在此，我们通过将 Pauli 反向传播适配于非幺正噪声填补了这一空白，证明了即使在这些更具挑战性的条件下它依然高效。我们的证明利用了精细的组合分析来处理非幺正通道引入的复杂性，从而巩固了 Pauli 反向传播作为模拟近期量子设备强大工具的地位。
关键词
引用
@article{arxiv.2501.13050,
title = {Efficient simulation of parametrized quantum circuits under non-unital noise through Pauli backpropagation},
author = {Victor Martinez and Armando Angrisani and Ekaterina Pankovets and Omar Fawzi and Daniel Stilck França},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.13050},
year = {2025}
}