第 20 课 · 模块整合实操——本地模拟与含噪模拟 · 模块三：现代算法体系

现场演示：噪声让 GHZ 泄漏

主信息：去极化噪声把 000/111 的概率"摊"给六个错误基矢——摊了多少，可以逐项核账
内容要点：
- 代码卡片：NoisySimulator(backend_type="density_matrix", error_loader=...) 两式——GenericError 2% 与 GateTypeError（1q 0.5% + CNOT 5%）
- 输出卡片三组：无噪声 0.5000/0.5000；全局 2% 去极化 → 000/111 各 0.4740、001/110 各 0.0129、其余各 0.0066；分层 → 000/111 各 0.4614、001/110 各 0.0222、其余各 0.0082
- 数值读出框（逐行演算）：
  1. 全局 2%：泄漏预算 $= 1 - 2\times 0.4740 = 0.0520$；距离 1 态 $0.0129 \approx 2\times$ 距离 2 态 0.0066——对应第 7 页"泄漏来自 X/Y 单比特翻转"
  2. 分层：泄漏预算 $= 1 - 2\times 0.4614 = 0.0772$（CNOT 5% 主导，比全局 2% 多摊 2.5 个百分点）
  3. 核账：$0.4740\times 2 + 0.0129\times 2 + 0.0066\times 4 = 1.0002 \approx 1$（四位小数舍入所致）✓——概率守恒，即第 7 页保迹结论
- 侧栏卡片：密度矩阵演化不采样，含噪 pmeasure 结果确定；涨落只属于 shots
标注：演示节点 2（现场三组噪声对比）

类型code-output（演示页 + 数值读出）

讲义

第 8/15 页 · 现场演示：噪声让 GHZ 泄漏

对同一 GHZ 线路做三组对比，全局组写法：

NoisySimulator(backend_type="density_matrix",
               error_loader=ErrorLoader_GenericError([Depolarizing(0.02)]))

无噪声时 000/111 各 0.5000；全局 2% 去极化后 000/111 各 0.4740、001/110 各 0.0129、其余四个各 0.0066；分层配置（1q 0.5% 加 CNOT 5%）后 000/111 各 0.4614、001/110 各 0.0222、其余各 0.0082。读账：全局组泄漏预算 $1 - 2\times 0.4740 = 0.0520$，距 000/111 汉明距离 1 的态得 0.0129，约为距离 2 态 0.0066 的两倍——泄漏来自 X/Y 单比特翻转；分层组泄漏预算 $1 - 2\times 0.4614 = 0.0772$，比全局 2% 多摊 2.5 个百分点，CNOT 5% 主导。核账 $0.4740\times 2 + 0.0129\times 2 + 0.0066\times 4 = 1.0002 \approx 1$，尾差来自四位小数舍入——概率守恒是保迹结论的兑现。密度矩阵演化不采样，含噪 pmeasure 结果确定；涨落只属于 shots。