错误缓解是一类经典后处理技术,可在不承担完整量子纠错开销的情况下提高含噪量子硬件结果的准确性。与 QEC(使用许多物理量子比特实时主动纠正错误)不同,错误缓解使用统计方法来外推或滤除噪声影响。关键技术包括:零噪声外推(ZNE)——在多个噪声水平下运行线路并外推到零噪声;概率误差消除(PEC)——从准概率分布中采样以抵消噪声;测量误差缓解——校准并纠正读出误差;Clifford 数据回归——使用可经典模拟的线路来学习噪声特性。错误缓解对于 NISQ 时代的 VQE 和 QAOA 实验至关重要。它会增加开销(更多采样、更多经典计算),但能显著改善结果质量。IBM Qiskit Runtime 和 HLQuantum 都包含内置的错误缓解。
相关术语
量子纠错(Quantum Error Correction)
Hardware在不测量(并坍缩)量子比特的情况下检测和纠正量子线路中错误的技术。
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NISQ
Hardware含噪中等规模量子(Noisy Intermediate-Scale Quantum)——具有 50–1000 个量子比特但没有完整纠错的设备。
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保真度(Fidelity)
Metrics量子保真度衡量实际量子态或量子门与理想目标的接近程度。数值 1 表示完全一致,它是比较量子硬件、门误差和读出质量的关键指标。
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退相干(Decoherence)
Hardware当量子比特与其环境相互作用时量子特性的丧失。
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