非相干量子噪声信道下量子相位估计算法的仿真与分析

量子相位估计（QPE）是基于量子傅里叶变换的基本算法之一。它在阶查找、因数分解以及酉算子特征值求解中具有应用。运行 QPE 及其他量子算法的主要挑战在于量子计算机中的噪声。在本工作中，我们研究以保迹且完全正的量子信道建模的非相干噪声对 QPE 的影响。我们采用去极化、相位翻转、比特翻转以及比特-相位翻转等不同噪声模型，以理解噪声存在下 QPE 的性能。仿真结果表明，酉算子特征值的标准差对各个量子比特的错误概率具有强烈的指数依赖关系。然而，在错误概率较小且固定时，标准差仅随量子比特数量线性增加。