http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 21:00:52 來源:霍尼韋爾
衡量一台量子計算機的能力,需要一種能夠概括複雜操作的測量方法。
量子體積是一種可以用於度量既定量子計算機有效性的指標。
目前業內各種量子硬件平台有著一係列不同的性能指標,即便對專家而言,也難以辨別各種量子計算機的整體性能。因此,IBM提出的量子體積這樣簡單的度量指標很有必要。
霍尼韋爾量子解決方案首席科學家Patty Lee博士表示:“量liang子zi計ji算suan機ji的de量liang子zi體ti積ji越yue大da,那na麼me它ta就jiu可ke以yi處chu理li越yue複fu雜za的de問wen題ti。我wo們men將jiang要yao發fa布bu的de量liang子zi計ji算suan機ji所suo能neng執zhi行xing的de量liang子zi電dian路lu規gui模mo要yao大da於yu目mu前qian業ye內nei任ren何he其qi它ta量liang子zi計ji算suan機ji。”
霍尼韋爾將在2020年年中發布的量子計算機,其量子體積將至少達到64。
“它代表的是量子比特的質量,” Moor Insights資深量子計算分析師Paul Smith-Goodson說。Moor Insights & Strategy為包括霍尼韋爾在內的業內諸多高科技公司提供分析、建議和谘詢服務。
“它代表了霍尼韋爾在量子計算機設計方麵所取得的卓越成就。”
如何計算量子體積
多種因素和複雜的計算決定了量子體積。
其中一個因素就是量子計算機中的量子比特數量。量子比特是利用量子物理的計算比特。
其它因素還包括用於計算的量子操作中的錯誤率、係統中量子比特之間的關聯性和串擾、以及執行操作的編譯器的性能。
與立方體的體積不同,量子體積並不是以簡單的乘法來進行衡量的,而是需要執行一套複雜的統計檢驗。
下麵是量子體積指標的主要組成部分:
1. 量子比特的數量
最簡單的量化方法是量子計算機中的物理量子比特數量。
在傳統計算機中,比特狀態有“0”或者“1”。
但是在量子計算機中,量子比特狀態可以是“0”或“1”,也可以同時是“0”和“1”。
這就是量子物理的疊加特性。
量子比特的數量很重要,因為它們是量子計算機的基本要素。但是為了確定量子計算機的完整性能,我們還需要考慮另外兩個因素。
2.錯誤率
就像打高爾夫一樣,錯誤率總是越低越好。係統的極限錯誤率量化了其給出錯誤結果的頻率。
錯誤率包含了可能不會出現在單個量子比特中的係統性錯誤。
總體錯誤率對於確定計算的準確率而言非常重要。
3. 量子比特的關聯性
最後,關聯性也是決定量子體積的重要因素之一。
關guan聯lian性xing決jue定ding了le量liang子zi計ji算suan機ji中zhong哪na些xie量liang子zi比bi特te對dui可ke以yi被bei糾jiu纏chan在zai一yi起qi。有you些xie硬ying件jian可ke以yi直zhi接jie將jiang係xi統tong中zhong的de任ren意yi兩liang個ge物wu理li量liang子zi比bi特te糾jiu纏chan到dao一yi起qi進jin行xing操cao作zuo。其qi它ta硬ying件jian則ze隻zhi能neng對dui相xiang鄰lin的de量liang子zi比bi特te對dui進jin行xing操cao作zuo。
當量子比特完全關聯之後,它們就能更高效地執行算法,以更少的步驟解決問題,並且充分利用量子比特有限的相幹時間。
隨著量子體積的增大,人們可以更快地使用量子計算機解決真正複雜的問題。
“這意味著我們可以通過量子計算做到更多過去遙不可及的事情,”分析師Smith-Goodson說。