基于擦除的后选择用于量子错误缓解的局限性

在经典和量子纠错中，已知可宣告的擦除比不可宣告的一般随机错误更容易容忍。虽然这是光子量子比特等损耗主导型量子架构的一个公认优势，但这一事实最近重新引起了人们的兴趣，其趋势是重建其他架构使其成为擦除主导型，例如双轨transmon。这项工作研究了在近期利用这些“擦除量子比特”的可能性，使用后选择作为错误缓解技术，其中检测到任何擦除量子比特的电路运行将从计算集合中丢弃并重复。首先，我们概述了一个用于表示电路级擦除噪声的数值框架，并介绍了‘erado’，一个能够模拟擦除噪声和后选择的开源库。其次，我们研究了擦除噪声和擦除检查本身中的噪声对量子傅里叶变换（QFT）的影响，并额外考虑了门去极化噪声。我们提供了一个工作示例，展示了在擦除检查错误率低于3.0%时，后选择可以完全缓解擦除信道。我们还展示了后选择的双轨系统如何在千量子比特（kiloquop）规模上超越基本噪声底限，而可比拟的单轨系统则无法做到，这证明了在QEC实际到来之前（或许，以及与之结合）在NISQ体制中采用这种方法的合理性。