基于 LXEB 的大规模量子设备基准测试：采用保守粒子数随机量子电路

线性交叉熵基准测试（LXEB）使用随机量子电路是评估量子计算机的标准方法。然而，LXEB 需要以高数值精度对给定量子电路的理想输出分布进行经典仿真，这在约 50 量子比特以上便变得不可行，即便是在最先进的超级计算机上。因此，LXEB 无法直接应用于评估如今超过 100 量子比特并继续快速增大的大规模量子设备。为此，我们将粒子数守恒约束引入用于基准测试的随机量子电路中。该限制显著减少了固定粒子数下的希尔伯特空间大小，使得在粒子数为 $O(1)$ 时，能够经典仿真超过 100 量子比特的电路。此外，我们提出了一种修改版的 LXEB，称为 MLXEB，能够在保守粒子数的动力学下进行保真度估计。通过数值仿真，我们研究了 MLXEB 在何种条件下能够提供准确的保真度估计。