量子体积新记录！居然出自离子阱量子计算公司Quantinuum

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近日，离子阱量子计算公司Quantinuum宣布实现了其量子硬件开发的一个重要里程碑：在全球公认的量子体积基准测试中，取得了第一个5位数分数，其H1-1量子处理器达到了16384分，在后续测试中达到了32768分，超过了之前8,192分的纪录。

要获得如此高的量子体积分数，需要对 Quantinuum 硬件进行多项小改进。（图片来源：网络）

由于量子计算系统有不同类型，只用量子比特并不能概括完整和真实的路线优势，所以IBM在2017年引入了量子体积这个概念，将它作为一种更全面、更现实的衡量量子计算机性能的方法。

Quantinuum是从Honeywell Quantum Solutions拆分出来的，2021年6月与剑桥量子合并。该公司一直专注于量子体积的研究，因为它是一种衡量性能的有效指标。过去3年，该公司已经为该指标设定了8次新的行业基准。

2022年，Quantinuum的H1-1量子计算机完成了一次升级，它有20个完全连接的量子比特和5个门区，可以同时进行更多的量子操作，这有助于增加量子体积。该计算机基于量子电荷耦合器件技术，这是一种固态器件，由二维量子比特阵列组成，排列方式类似于CCD中的像素。

为了实现更高的性能，Quantinuum降低了设备激光器的相位噪声，减少了双量子比特门误差和内存误差，并改进了校准过程。据Quantinuum的科学家称，这些改进缩短了算法运行时间，提高了运行量子纠错的能力，并为那些使用硬件运行算法的人提供了更优的结果。

改进纠错

Quantinuum商业运营总监Brian Neyenhuis博士表示，新增了一个关键因素：计算机激光器相位噪声的减弱程度。他说：“我们已经拥有足够多的量子比特，但需要不断努力减少量子运算中的误差，特别是双量子比特门误差，以便我们能够测量这些量子体积。”

Quantinuum团队表示，它改善了内存错误和校准过程的不足。Neyenhuis说：“通过在纠错、激光性能和内存方面的多项小改进，公司达到了一个里程碑。我们的双量子比特门误差和内存误差都足够低，可以通过这些量子体积电路测试。”

在实时量子误差方面，拥有5位数的量子体积数是一个重要的里程碑，而实时量子误差是实现大规模量子计算的关键因素。Quantinuum表示：在当今的硬件上探索它的时间越早，它的展示速度就越快。

编译：卉可

编辑：慕一