评估变分量子算法对泄漏噪声的鲁棒性
量子物理
2023-03-07 v2
摘要
随着我们进入构建实用量子计算机的时代，抑制不可避免的噪声以完成可靠的计算任务将是主要目标。泄漏噪声作为振幅布居泄漏到量子比特子空间之外的现象，是一种特别具有破坏性的错误来源，纠错方法无法处理。然而，这种噪声对变分量子算法（VQAs）——一类天然抵抗多种噪声的近期量子算法——性能的影响尚属未知。在此，我们考虑一个典型场景，使用广泛采用的硬件高效 ansatz 以及两量子比特门中泄漏的出现，观察到泄漏噪声通常会降低 VQAs 的表达能力。此外，我们在真实世界学习任务中基准测试了泄漏噪声对 VQAs 的影响。结果表明，无论是数据拟合还是数据分类，泄漏噪声通常对训练过程和最终结果都有负面影响。我们的发现有力证明 VQAs 在大多数情况下易受泄漏噪声影响，这意味着无论对于近期量子算法还是长期纠错量子计算，都必须有效抑制泄漏噪声以实现实用量子计算应用。
引用
@article{arxiv.2208.05378,
title = {Evaluating the Resilience of Variational Quantum Algorithms to Leakage Noise},
author = {Chen Ding and Xiao-Yue Xu and Shuo Zhang and Wan-Su Bao and He-Liang Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.05378},
year = {2023}
}
备注
Accepted by PRA