Plaquette：面向容错量子计算机的硬件感知设计平台
【前沿科学转载】
容错量子计算机（FTQC）的硬件团队在决定压制哪些不完美时，需要了解架构在实际器件噪声下的逻辑性能。然而，硬件噪声往往偏离可扩展稳定子模拟器所依赖的随机泡利模型：超导transmon泄漏出计算子空间，中性原子通过中间态散射，离子阱中运动模式吸收声子而升温，校准误差导致相干过旋转。
发表于arXiv的最新论文提出了Plaquette——一个从器件物理直接计算容错架构逻辑性能的理论框架和软件套件。在Plaquette中，硬件错误模型只需指定一次（以Kraus算符、Hamiltonian-Lindblad动力学或实验重构量子通道的形式），随后自动编译为四种采样器各自所需的精确或近似表示：针对泡利噪声的稳定子采样、新增的XPauli采样器（支持泄漏和环境扇区）、针对相干误差的近Clifford采样器，以及用于精确参考计算的全态模拟。
研究团队在三种典型错误模型上验证了框架：超导量子比特中的泄漏、中性原子中的中间态散射、以及离子阱中的加热效应。结果表明，Plaquette与Clifford-only模拟之间的差异随平台和噪声过程而变化，因此可靠的阈值、误差预算和资源开销估算需要最精确的可用模拟。
Plaquette为从器件的开放系统物理到基于该器件构建的FTQC逻辑性能之间架设了一条直接路径，对于未来容错量子计算架构的设计优化具有重要的指导意义。
来源：
📄 arXiv:2607.08767 — “Plaquette: A hardware-aware design platform for fault-tolerant quantum computers”
👥 作者：Raul Conchello Vendrell, Carlos Díaz López, Ish Dhand 等
🏷️ 分类：quant-ph
📅 提交日期：2026-07-09
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