热图态的被动验证协议

图态是用于通用基于测量的量子计算的纠缠资源态。尽管超导电路和囚禁离子等物质量子比特是有望生成图态的候选者，但由于多种类型的噪声，在技术上也难以纠缠大量此类量子比特。由于必须充分冷却以维持其量子特性，热噪声是主要噪声之一。在本文中，我们证明对于任意温度$T$，零温理想图态$|G\rangle$与温度为$T$的图态$\rho_T$（即温度$T$下的图态）之间的保真度$\langle G|\rho_T|G\rangle$可仅使用一个测量设置高效估计。我们协议的一个显著特性是它是被动的，而现有协议是主动的，即它们在至少两个测量设置间切换。由于热噪声等价于独立的相位翻转错误，我们的估计协议也适用于该错误。通过将我们的协议推广到超图态，我们将其应用于基于瞬时量子多项式时间电路的量子计算优越性演示。我们的结果应使在热噪声下对纠缠物质量子比特的表征极为可行。