维度网讯，IBM Quantum 正式发布了 Qiskit Paulice（qiskit-paulice）开源附加组件，该组件可自动识别、评分并将硬件高效的错误检测循环注入任意量子电路中。该软件包由 IBM 研究人员 Simon Martiel 和 Ali Javadi-Abhari 共同开发，引入了时空泡利检查技术，以缓解当前含噪中等规模量子（NISQ）芯片上的硬件噪声特性。
与计划于 2029 年部署的传统硬件密集型容错量子计算（FTQC）布局，或需要指数级采样时间的时间密集型错误缓解方法（如零噪声外推法和概率性错误消除）不同，Qiskit Paulice 作为后选择纠错工具运行，可隔离并过滤掉有缺陷的执行轨迹，且门和量子比特开销极小。
在基础硬件层，标准错误检测协议要求将专用的物理辅助量子比特直接硬连线到主计算数据量子比特上。传统验证方法通常需要测量高权重算子，这会引入过度的电路深度，并需要在物理量子比特连接有限的设备上执行复杂的 SWAP 门模式，往往引入的噪声比捕获的还多。Qiskit Paulice 通过将约束作为统一的时空代码执行来绕过这一瓶颈。该软件包并非严格按物理坐标评估静态量子比特，而是在电路逐步执行过程中，将验证操作放置在时间上的特定位置，使单个低权重检查能够捕获并追踪计算扩展区域中的错误泄漏。
为优化硬件堆栈，检查必须平衡其检测能力与引入的门噪声。Paulice 利用多租户 Rust 加速编译器，通过三个核心基准验证检查参数：有效性，确认所选泡利算子的反向传播乘积直接映射为理想电路制备状态的稳定子；权重最小化，检查选择算法过滤掉复杂操作，优先选择需要更少纠缠门的硬件高效结构；效能评分，该软件包将检查发现的泡利错误建模为后选择噪声通道，通过内置成本函数评估系统以最小化采样开销或通过经验蒙特卡洛采样计算逻辑错误率。
实际工作流程将辅助引脚映射到初始基态，通过被检查电路前向传播状态，产生一个称为检查的支持集的局部输出算子。执行时，如果支持集内测量到的比特显示为偶校验，则检查通过，该样本被保留；如果为奇校验，则该样本被标记为有缺陷并丢弃。这种结构性的综合征数据可被路由到不同执行路径。在基于采样或期望值的工作流中，用户执行单次后选择，只保留未观察到错误的运行，从而显著提高剩余数据的保真度。该软件还可以将实时综合征数据直接馈送到外部 PEC 错误缓解或表面码纠错管线中，以压缩逆噪声通道并最小化采样开销。
该平台针对 Clifford 和 Clifford 主导的量子架构进行了优化。为了展示其可扩展性，该软件框架已部署用于提高处理多达 50 个量子比特和 2,450 个纠缠门的 Clifford 主导电路的保真度。此外，驱动 Qiskit Paulice 的核心时空协议已进入积极的优势候选追踪阶段。在 IBM Quantum 和芝加哥大学的联合里程碑式提交中，研究人员成功将时空泡利检查集成到大规模随机图态采样工作负载中。通过将基于综合征的过滤层嵌入高密度随机电路采样基准，该团队展示了一种实用方法，可将量子计算扩展到经典超级计算机模拟器仍然难以处理的处理领域。
