超导处理器上 PBR 测试的实验演示
量子物理
2025-10-14 v1
摘要
我们在 IBM 的 156 位量子比特 Heron2 Marrakesh 超导量子处理器上实现了 Pusey-Barrett-Rudolph（PBR）不可行定理的实验实现。通过在一组非正交态中准备量子比特，并在经过精心编译的单位电路演化后测试是否可以将量子态的隐藏变量模型解释为仅是信念性的——即反映对某种底层物理现实的无知。为account for实际硬件中的不完美，我们基于退相干模型推导了针对该设备性能的噪声感知容错。我们的结果表明，大多数相邻量子比特对和相邻五比特配置的测试结果统计数据违反了信念界，从而排除了量子力学的信念解释。此外，我们观察到一个清晰趋势：在量子处理器中，量子比特之间的空间分离增加后，通过 PBR 测试的概率呈下降趋势，这凸显了该协议对 NISQ 系统中连通性和相干性的敏感性。这些结果表明，PBR 测试是一种在实际噪声存在下评估量子性的有前景的设备级基准。
引用
@article{arxiv.2510.11213,
title = {Experimental Demonstration of the PBR Test on a Superconducting Processor},
author = {Songqinghao Yang and Haomu Yuan and Crispin H. W. Barnes},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.11213},
year = {2025}
}
备注
7 pages, 4 figures