近日，離子阱量子計(jì)算公司Quantinuum宣布實(shí)現(xiàn)了其量子硬件開發(fā)的一個(gè)重要里程碑：在全球公認(rèn)的量子體積基準(zhǔn)測(cè)試中，取得了第一個(gè)5位數(shù)分?jǐn)?shù)，其H1-1量子處理器達(dá)到了16384分，在后續(xù)測(cè)試中達(dá)到了32768分，超過(guò)了之前8,192分的紀(jì)錄。

由于量子計(jì)算系統(tǒng)有不同類型，只用量子比特并不能概括完整和真實(shí)的路線優(yōu)勢(shì)，所以IBM在2017年引入了量子體積這個(gè)概念，將它作為一種更全面、更現(xiàn)實(shí)的衡量量子計(jì)算機(jī)性能的方法。

Quantinuum是從Honeywell Quantum Solutions拆分出來(lái)的，2021年6月與劍橋量子合并。該公司一直專注于量子體積的研究，因?yàn)樗且环N衡量性能的有效指標(biāo)。過(guò)去3年，該公司已經(jīng)為該指標(biāo)設(shè)定了8次新的行業(yè)基準(zhǔn)。

2022年，Quantinuum的H1-1量子計(jì)算機(jī)完成了一次升級(jí)，它有20個(gè)完全連接的量子比特和5個(gè)門區(qū)，可以同時(shí)進(jìn)行更多的量子操作，這有助于增加量子體積。該計(jì)算機(jī)基于量子電荷耦合器件技術(shù)，這是一種固態(tài)器件，由二維量子比特陣列組成，排列方式類似于CCD中的像素。

為了實(shí)現(xiàn)更高的性能，Quantinuum降低了設(shè)備激光器的相位噪聲，減少了雙量子比特門誤差和內(nèi)存誤差，并改進(jìn)了校準(zhǔn)過(guò)程。據(jù)Quantinuum的科學(xué)家稱，這些改進(jìn)縮短了算法運(yùn)行時(shí)間，提高了運(yùn)行量子糾錯(cuò)的能力，并為那些使用硬件運(yùn)行算法的人提供了更優(yōu)的結(jié)果。

改進(jìn)糾錯(cuò)

Quantinuum商業(yè)運(yùn)營(yíng)總監(jiān)Brian Neyenhuis博士表示，新增了一個(gè)關(guān)鍵因素：計(jì)算機(jī)激光器相位噪聲的減弱程度。他說(shuō)：“我們已經(jīng)擁有足夠多的量子比特，但需要不斷努力減少量子運(yùn)算中的誤差，特別是雙量子比特門誤差，以便我們能夠測(cè)量這些量子體積?！?/p>

Quantinuum團(tuán)隊(duì)表示，它改善了內(nèi)存錯(cuò)誤和校準(zhǔn)過(guò)程的不足。Neyenhuis說(shuō)：“通過(guò)在糾錯(cuò)、激光性能和內(nèi)存方面的多項(xiàng)小改進(jìn)，公司達(dá)到了一個(gè)里程碑。我們的雙量子比特門誤差和內(nèi)存誤差都足夠低，可以通過(guò)這些量子體積電路測(cè)試?！?/p>

在實(shí)時(shí)量子誤差方面，擁有5位數(shù)的量子體積數(shù)是一個(gè)重要的里程碑，而實(shí)時(shí)量子誤差是實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量子計(jì)算的關(guān)鍵因素。Quantinuum表示：在當(dāng)今的硬件上探索它的時(shí)間越早，它的展示速度就越快。

編譯：卉可

編輯：慕一