当前含噪量子计算机中的误差估计

含噪中等规模量子（NISQ）时代的主要重要特征之一是对误差的正确评估与考量。在本文中，我们分析当前（IBM）量子计算机中的主要误差来源，并提出了一种实用工具（TED-qc），旨在便于计算任意量子电路预期的总误差概率。我们提出将该总误差概率作为 NISQ 时代估计保真度下界的最佳方式，从而避免将量子计算与任何经典计算进行比较的必要性。为验证我们工具的鲁棒性，我们计算了三种不同量子模型中可能发生的总误差概率：1）伊辛模型，2）量子相位估计（QPE），以及 3）Grover 算法。对于每个模型，计算其主要关注量，并针对具有代表性和统计显著样本量的误差概率与参考模拟器结果进行基准比对。该分析在超过 $99\%$ 的案例中令人满意。此外，我们研究了误差缓解技术消除测量过程中引入噪声的能力。这些结果基于 IBM 量子计算机计算，但该工具与分析均可轻易扩展至任何其他量子计算机。