利用QISMET在变分量子算法的动态噪声环境中导航

来自动态NISQ噪声环境的瞬态误差难以理解，并且对迭代式和/或长时间运行的应用类别尤其有害，因此其及时缓解对于实际应用中实现量子优势十分重要。迭代式长时间运行量子应用最流行的例子是变分量子算法(VQA)。VQA的经典优化器在目标函数上迭代评估电路候选并挑选最佳电路以实现应用目标。噪声波动会对VQA迭代/调优候选的目标函数估计产生显著的瞬态影响。这可能严重损害VQA调优，进而影响其精度与收敛。本文提出QISMET：用于缓解误差瞬态的量子迭代跳过(Quantum Iteration Skipping to Mitigate Error Transients)，以在VQA的动态噪声环境中导航。QISMET主动避开被预测会对特定VQA迭代产生显著瞬态误差影响的高波动噪声实例。为此，QISMET估计VQA迭代中的瞬态误差并设计控制器使VQA调优忠实于无瞬态情形。借此，QISMET高效缓解了瞬态噪声对VQA的大部分影响，在不同应用与机器上相较传统VQA基线将保真度提升1.3至3倍，较替代方法提升1.6至2.4倍。此外，为严谨分析瞬态效应，本工作还通过观测真实机器瞬态为目标VQA应用构建了瞬态噪声模型，并将其集成至Qiskit模拟器。