纯度辅助零噪声外推用于量子误差缓解
量子物理
2024-09-04 v4
摘要
量子误差缓解旨在减少量子系统中的错误并提高精度。零噪声外推（ZNE）是一种常用方法，通过放大噪声并将目标期望值外推至无噪声点。然而，ZNE依赖于基于误差模型对错误率的假设。在本研究中，利用纯度辅助零噪声外推（pZNE）方法来解决错误率假设的局限性并增强外推过程。pZNE基于使用Pauli twirling技术实现的Pauli对角误差模型。尽管该方法未显著减小常规ZNE的偏差，但将其有效性扩展到常规ZNE可能受限的更宽错误率范围。此外，通过在在线量子计算平台Quafu上的数值模拟与实验验证了pZNE方法的实用性。与常规ZNE和虚拟蒸馏方法的比较表明，外推方法的偏差随错误率增大而增加，并可能在高错误率时发散。pZNE的偏差略低于常规ZNE，而其错误率阈值超过常规ZNE。此外，对于完整密度矩阵信息，pZNE方法比常规ZNE更高效。
引用
@article{arxiv.2310.10037,
title = {Purity-Assisted Zero-Noise Extrapolation for Quantum Error Mitigation},
author = {Tian-Ren Jin and Yun-Hao Shi and Zheng-An Wang and Tian-Ming Li and Kai Xu and Heng Fan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.10037},
year = {2024}
}