在通常的量子计算中，量子线路先初始化，再做门操作，最后进行测量。而量子线路的中途测量是在量子门操作线路层内插入的测量，它可以提取量子比特的信息，改变量子比特状态，但不一定使它完全坍缩，传统的表征手段无法适用于量子线路的中途测量。

近日，桑迪亚国家实验室和BBN公司的研究人员提出一种新的技术来表征量子线路的中途测量，称为量子设备线性门集合层析（quantum instrument linear gate set tomography, QILGST）。以量子设备（Quantum instruments, QIs）这种数学模型来描述量子线路的中途测量，既有量子门的特性，又有经典测量的特性，可以建模为所有测量结果的集合，每个结果对应一个过程矩阵。QILGST是在线性求逆GST基础上，增加了用前述量子设备替换量子门的层析，最后通过矩阵求逆或者最大似然估计得到初始化、量子门、中途测量和终态测量的重建。研究人员用QILGST表征了5比特系统中一个超导transmon的色散读出，发现由于没有主动重置，中途测量的非马尔可夫误差受残余腔光子数的影响，并且随中途测量和后续门操作之间的间隔增大而减小。该效应无法通过传统的层析、随机基准或读出保真度的测量发现。

QILGST是首个完备且自洽的量子线路中途测量的层析技术，通过精确校准量子线路的中途测量，可以为实现量子纠错等动态量子线路打下基础。

论文信息：https://arxiv.org/abs/2103.03008v1