统计规模向硬件限制规模的跃迁：光子量子态重建中的转变

经典阴影测 tomography 的理论效率依据完美的 Haar 随机酉演员集合，但这种数学理想在近期硬件中难以实现。本文报告了集成光子处理器上基本精度下界的实验发现：出现一种硬件视界，其中重建误差发生尖锐相位转变。虽然误差最初遵循预测的统计规模 $\mathcal{O}(M^{-1/2})$，但会突然在由实现酉组的谱失真决定的底部处饱和。通过推导现象学误差模型，我们分离了静态相干谱失真与动态退相干两种竞争机制，表明这种固有噪声底 imposes 统计积累无法克服的硬性限制。这些发现表明，NISQ（噪声中等规模量子）硬件上阴影测的实用性由涉及硬件参数的特定规模定律定义， necessitating主动补偿策略以弥补理论纯净度与集成光子学中嘈杂现实之间的差距。