- 命题框:门噪声 = 门后接量子通道:ρ → E(GρG†),其中 E(ρ) = Σₖ KₖρKₖ†,ΣₖKₖ†Kₖ = I
- 推导步骤(保迹,三行):
1. Tr E(ρ) = Tr Σₖ KₖρKₖ†(循环性质)= Tr ρ·ΣₖKₖ†Kₖ
2. 代入完备性 ΣₖKₖ†Kₖ = I → Tr E(ρ) = Tr ρ = 1
3. 结论:通道把概率总量守恒地"摊开"——纯态变混合态但总测度不变
- 模型公式表(模型 / 通道 / 参数):
- BitFlip:ρ → (1−p)ρ + p·XρX(p)
- PhaseFlip:ρ → (1−p)ρ + p·ZρZ(p)
- Depolarizing:ρ → (1−p)ρ + (p/3)(XρX+YρY+ZρZ)(p;两比特版本等权混入 15 个非平凡泡利)——Z 错误在计算基测量下不可见,泄漏只来自 X/Y 翻转
- AmplitudeDamping:K₀ = [[1,0],[0,√(1−γ)]]、K₁ = [[0,√γ],[0,0]]——|1⟩→|0⟩ 能量弛豫(γ)
- PauliError1Q:三参数推广 ρ → (1−pₓ−p_y−p_z)ρ + pₓXρX + p_yYρY + p_zZρZ
- 三层加载器(三行收窄):
ErrorLoader_GenericError([...]) 所有门同一组 → ErrorLoader_GateTypeError 按门类型('H'、'CNOT'…)额外加噪 → ErrorLoader_GateSpecificError 精确到 {('CNOT', (0, 1)): [...]}
- 结果框:模型描述"是什么噪声"(通道公式),加载器描述"加在哪些门"(作用域逐层收窄)——分层配置对应真实芯片"双比特门比单比特门吵"