Lindbladian动力学中Pauli噪声的对称性

量子电路中的噪声表征从根本上受到规范自由度的限制；某些参数，如态制备和测量（SPAM）误差的单独贡献，原则上无法从门集内的任何实验中学习。在此，我们表明实际噪声过程的物理结构对门噪声通道的Pauli保真度施加了近似对称性约束。这些对称性将Pauli $P$ 的保真度与其门共轭 $U_g P U_g ^{\dagger}$ 的保真度联系起来，并且仅利用误差类型而非其幅度的知识即可用于固定规范。利用Lindbladian微扰理论，我们分析了一类广泛的Clifford门，包括 $ZZ_{\pi/2}$、CZ、CNOT、iSWAP 和 SWAP，并证明相干误差不会引起一阶不对称性，而只有一组受限的、主要为非对角耗散误差才能在一阶打破对称性，为此我们推导了简单的选择规则。值得注意的是，常见的单量子比特噪声源，如 $T_1$ 弛豫和 $T_{2\phi}$ 纯退相，只能在二阶引起不对称性。利用这些对称性来固定规范，能够系统地识别SPAM误差，简化误差表征和缓解。我们在IBM Kingston上通过数值和实验验证了我们的结果。