量子噪声对 NISQ 处理器上算法级完美量子态传输的影响

量子行走是量子系统中经典随机行走的对应物。在某些类型的图上，量子行走相比经典随机行走具有更短的命中时间，从而带来基于量子行走算法的量子优势。量子行走的一个重要特征是伴随激发从一处到另一处的转移，而命中目标时刻的特征是在该处观测到激发的最大概率幅。因此，将此类问题视为量子优势展示的候选者是很有前景的，因为门误差虽会抹平作为时间函数的传输概率中的峰值，但仍可将其区分开来。我们研究了量子噪声对典型量子行走问题——沿量子比特链上的完美态传输（PST）——的命中时间与保真度的影响。我们模拟了在量子处理器典型噪声（均匀与非均匀 Pauli 噪声、串扰噪声、热弛豫与退相干噪声）存在下，单激发在量子比特链上的动力学。我们发现 Pauli 噪声主要抹平激发传输保真度中的峰值，而量子比特间串扰主要影响命中时间。对这些噪声模式的了解使我们提出一种误差缓解流程，并用以精炼在含噪量子处理器模拟器上运行 PST 的结果。