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量子算法的实现和实用性在很大程度上取决于量子处理器内操作的质量。因此,在量子计算模拟平台中包含真实的错误模型对于测试这些算法至关重要。现有的经典量子信息处理设备模拟技术在可扩展性(可以模拟的量子比特数)和准确性(模拟与目标错误模型的接近程度)之间表现出权衡。在本文中,我们介绍了一种新的模拟方法,该方法依赖于在纯态模拟环境中通过单元和测量通道的随机和来近似密度矩阵演化。与已知的最佳随机方法相比,该模型在准确性方面至少提高了一个数量级,同时允许模拟比精确密度矩阵模拟更多的量子比特。此外,我们使用这种方法逼真地模拟了 Grover 算法和表面代码 17,使用门集层析成像表征量子操作作为噪声模型。

arXiv:2005.06337v1 [quant-ph] 2020 年 5 月 13 日

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