量子比特质量
量子比特的质量是创建可行的量子计算机的一个关键因素,下列数据表中,我们对量子计算机的量子比特从多个参数进行了描述,以更全面的了解当前量子计算机的发展现状。
- 表1显示了量子比特数量、量子比特的连通性、T1和T2或T2*时间
- 表2显示了单量子比特门的保真度、双量子比特门的保真度以及读出保真度
- 表3显示了门延迟时间
- 表4显示了前两个表的数据来源
请注意,所有这些数据都是针对没有任何纠错的物理量子比特。
谷歌的T1时间大约比IBM的差2-4倍。然而,他们有更快的栅极时间,这弥补了较低的T1数字,因为T1和栅极时间的比例才是重要的因素。需要说明的是,IonQ的离子阱门延迟比超导实现的门延迟要慢三个数量级。 因此,这会削弱它们在 T1 和 T2 退相干时间可能具有的一些优势。
如您有更多的相关数据,请邮件至info at qtumist.com,或在页面底部留言,以便我们将你的数据纳入这些表格。
关于表格参数更详细描述,请看本页末尾注释。
表1:量子比特质量
表2:量子比特保真度
表3:门延迟
表4:量子计算机参数来源
说明:
1.对于大多数参数,我们显示的是最小、最大和平均值。 由于IBM和Rigetti都公布了每个量子比特的单独数值,因此最小值显示的是最差的量子比特的数值,最大值显示的是最好的量子比特的数值,而平均值显示的是所有量子比特的平均计算结果。需说明的是,由于本源量子未公布单独的门保真度的最大值、最小值和平均值,此处将其公布的单一数值放在平均值数列。
2.连通性显示了从一个量子比特到阵列中其他量子比特的连接数,用于创建一个CNOT门。 连通性越高,将量子计算应用于结构中就越容易。 目前,我们不对连接的灵活性进行区分。 例如,如果量子比特1与量子比特2相连,大多数情况下要求其中一个量子比特为控制位(CONTROL),另一个量子比特为目标位(TARGET)。 一些实施方案可能更加灵活,任意量子比特都可以作为控制位或目标位。这种实现方式可能有一些配置上的优势,但就本表而言,我们仍然只把它算作一个连接而不是两个。
3.T1度量称为弛豫时间,而T2或T2 *度量称为退相干时间。有关这些定义的详细信息,请参考本文。 需说明的是,IBM只公布了T2时间,而Rigetti只公布了T2*时间,其方式类似,但不完全相同。
4.Rigetti和Google是唯一发布详细的门延迟信息的公司。我们已将这些措施包括在表3中。
5.表4中的IBM参考链接可能需要您注册IBM Q Experience。如果单击此链接,它可能会要求您提供登录名和密码,以更详细地查看引用的数据。
6.IonQ读数保真度测量值为99.3%,其中包括状态准备和测量误差。
7.谷歌同时公布了单门和多门的门保真度。对于此表,同时显示了同时测量同时执行门的数字。 测量结果看来,同时执行所测量的数字稍差,但更现实。
8.对于Rigetti Aspen-7,读出值是SPAM(状态准备和测量)值,该值始终比纯读出值稍低,因为它包含状态准备错误。
9.第一个数字是由霍尼韦尔公司提供的,仅作为一个测量保真度数字。第二个是作为SPAM(状态准备和测量)值提供的。
10.对于QuTech Spin-2,读数包括初始化和读出。
11.IonQ的32比特数据取自马里兰大学、杜克大学和佐治亚理工学院的作者发表的一篇论文。 IonQ公司表示,论文中提到的系统与他们自己的系统几乎相同。
12.AQT的保真度数字包括SPAM(状态准备和测量)错误。
13.除IBM Armonk外,IBM量子计算机列出的QV数字表示IBM对该量子计算机的量子体积测量值。
14.对于谷歌的读出数字,第一个数字代表准备0和读取1的保真度,第二个数字代表准备1和读取0的保真度。
15.中国科学院“祖冲之号”量子计算机的保真度数字是基于66个量子比特芯片中最好的56个量子比特。
参考文献
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[35]https://mp.weixin.qq.com/s/sidmA8AX22TAi42Y1gKTDg
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