具有天然容错门的含噪量子电路的多项式时间经典模拟

我们构造了一个多项式时间经典算法，用于从具有任意乘积态输入和任意基下单量子比特测量的含噪几何局域Clifford电路的输出分布中采样。我们的结果适用于在O(1)维架构上具有最近邻门且在每个门后施加退极化噪声的电路。重要的是，我们假设电路不包含量子比特重置或电路中间测量。这类电路包括Clifford-magic电路和共轭Clifford电路，它们是利用非通用门展示量子优势的重要候选者。此外，我们的结果可以扩展到补充了CNOT门的IQP电路，这是另一类与当前实验相关的非通用电路。重要的是，这些结果不需要对所考虑的电路族进行随机性假设（如反集中性质），而是对每个类中的每个电路在深度超过常数阈值时均成立。这使我们能够排除这些电路模型中的容错可能性。作为关键技术步骤，我们证明了插入噪声会导致在超过临界深度时长程纠缠的衰减。为了证明我们的结果，我们融合了渗流理论和Pauli路径分析的技术。