1NTT 通信科学实验室，NTT Corporation，3-1 Morinosato Wakamiya，厚木，神奈川县 243-0198，日本
2群马大学信息学部，4-2 Aramakimachi, Maebashi, Gunma 371-8510, Japan
3京都大学汤川理论物理研究所，日本京都市左京区北白川追潮町 606-8502
4国际研究前沿倡议 (IRFI)，东京工业大学，日本
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抽象
几个嘈杂的中尺度量子计算可以看作是稀疏量子计算芯片上的对数深度量子电路，其中两个量子比特门只能直接应用于一些量子比特对。 在本文中，我们提出了一种有效验证这种嘈杂的中尺度量子计算的方法。 为此，我们首先根据钻石范数来描述小规模的量子操作。 然后通过使用这些特征化的量子操作，我们估计了从获得的实际 $n$-qubit 输出状态 $hat{rho}_{rm out}$ 之间的保真度 $langlepsi_t|hat{rho}_{rm out}|psi_trangle$嘈杂的中尺度量子计算和理想的输出状态（即目标状态）$|psi_tangle$。 虽然直接保真估计方法平均需要 $O(2^n)$ 份 $hat{rho}_{rm out}$，但我们的方法即使在最坏的情况，其中 $D$ 是 $|psi_tangle$ 的密度。 对于稀疏芯片上的对数深度量子电路，$D$ 最多为 $O(log{n})$，因此 $O(D^32^{12D})$ 是 $n$ 中的多项式。 通过使用 IBM Manila 32-qubit 芯片，我们还进行了原理验证实验，以观察我们方法的实际性能。
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