中性原子模拟量子处理器的噪声感知模拟与跨设备验证

基于里德堡原子阵列的模拟量子处理器是多体量子模拟、组合优化与图机器学习的强大平台。随着这些设备日益普及，要对其输出建立信心，需要能将微观硬件缺陷与经验结果定量关联的预测模型。在此，我们提出了一种噪声感知模拟框架，该框架在整个计算周期中传播主导噪声机制以预测设备行为。我们通过在经典模拟仍能提供真值的三个 Pasqal 量子处理器上对量子退火与淬火后动力学两种代表性协议进行基准测试，验证了该框架。在所有三台设备上，测量的可观测量均落在模拟器预测的不确定度包络内。除了重现数据外，该框架还分离出在每个运行区占主导的物理机制，为算法设计与硬件改进提供定量指导，并为在超越经典计算能力范围下验证模拟处理器奠定了基础。