Effekt von Nicht-unitärer Rauschen auf das Sampling von Zufalls-Schaltkreisen

In dieser Arbeit, inspiriert von der Art von Rauschen, die in realer Hardware vorhanden ist, untersuchen wir die Ausgangsverteilung von zufälligen Quanten-Schaltkreisen unter praktischen nicht-unitären Rauschquellen mit konstanten Rauschraten. Wir zeigen, dass selbst in Anwesenheit von unitären Quellen wie dem depolarisierenden Kanal die Verteilung unter dem kombinierten Rauschkanal niemals einer maximal entropischen Verteilung in irgendeiner Tiefe ähnelt. Um dies zu zeigen, beweisen wir, dass die Ausgangsverteilung solcher Schaltkreise niemals antikonzentriert ist – was bedeutet, dass sie niemals zu „flach“ ist – unabhängig von der Tiefe des Schaltkreises. Dies steht im krassen Gegensatz zum Verhalten von rauschfreien zufälligen Quanten-Schaltkreisen oder solchen mit nur unitärem Rauschen, die beide bei ausreichend großen Tiefen antikonzentriert sind. Folglich zeigen unsere Ergebnisse, dass die Komplexität des Sampling von Zufalls-Schaltkreisen unter realistischem Rauschen noch eine offene Frage ist, da die Antikoncentration eine kritische Eigenschaft ist, die sowohl von modernen klassischen Härte- als auch von Einfachheitsergebnissen ausgenutzt wird. Veröffentlicht von der American Physical Society 2024.