Quantinuum達(dá)成又一里程碑：H1-2性能翻番 實(shí)現(xiàn)4096個(gè)量子體積

北京時(shí)間4月19日消息（余予）Quantinuum在尋求建造世界上性能最高的量子計(jì)算機(jī)方面達(dá)到了另一個(gè)里程碑。

本周，Quantinuum系統(tǒng)模型H1-2的性能翻了一番，成為第一臺(tái)實(shí)現(xiàn)4096量子體積的商用量子計(jì)算機(jī)，量子體積（Quantum Volume）是IBM在2019年推出的衡量量子計(jì)算機(jī)整體能力和性能的基準(zhǔn)。

這標(biāo)志著由霍尼韋爾提供支持的Quantinuum的H系列硬件在兩年內(nèi)第六次創(chuàng)下測(cè)量量子體積的行業(yè)記錄。

該成就還實(shí)現(xiàn)了霍尼韋爾量子解決方案公司在2020年3月做出的承諾，該公司于2021年底與劍橋量子公司合并成立了Quantinuum，計(jì)劃在未來五年內(nèi)，每年都將其俘獲離子技術(shù)的性能提高一個(gè)數(shù)量級(jí)。

Quantinuum總裁兼首席運(yùn)營官Tony Uttley表示，“這是我們連續(xù)第二年兌現(xiàn)這一承諾，并致力于開發(fā)性能最高的量子硬件。”

持續(xù)升級(jí)

本周是去年年底上線的系統(tǒng)模型H1-2四個(gè)月內(nèi)第二次實(shí)現(xiàn)量子體積里程碑。它在2021年12月通過了實(shí)現(xiàn)2048量子體積，創(chuàng)下了歷史記錄。

Uttley將性能翻倍歸因于持續(xù)的升級(jí)。

Quantinuum目前運(yùn)營兩臺(tái)商用量子計(jì)算機(jī)H1-1和H1-2，它們?yōu)榭蛻暨\(yùn)行項(xiàng)目，然后離線進(jìn)行升級(jí)。

“這種方法為我們提供了不斷向我們的系統(tǒng)添加新更新和功能的機(jī)會(huì)，這使我們能夠提高性能，”Tony Uttley表示，“我們通過運(yùn)行項(xiàng)目了解了很多關(guān)于我們?cè)O(shè)備的信息，從而進(jìn)行小的升級(jí)或調(diào)整，以保持我們的高保真度。”

冊(cè)量數(shù)據(jù)

該里程碑中，平均單量子比特門保真度為99.994(3)%，全連接量子比特的平均雙量子比特門保真度為99.81(3)%，測(cè)量保真度為99.72(5)%。Quantinuum團(tuán)隊(duì)在測(cè)試中運(yùn)行了200個(gè)電路，每個(gè)電路運(yùn)行100次，使用標(biāo)準(zhǔn)QV優(yōu)化技術(shù)，每個(gè)電路平均產(chǎn) 152.97個(gè)雙量子比特門。

系統(tǒng)模型H1-2成功實(shí)現(xiàn)4096個(gè)量子體積基準(zhǔn)，69.04%的時(shí)間輸出重結(jié)果，超過了2/3閾值，置信度大于99.99%。

該團(tuán)隊(duì)使用Quantinuum研究人員Charlie Baldwin博士和Karl Mayer博士開發(fā)的一種新方法來計(jì)算置信區(qū)間。

上圖顯示了Quantinuum 4096量子體積測(cè)試中每個(gè)電路的單獨(dú)重輸出概率。藍(lán)線是累積平均重輸出概率，綠色區(qū)域是由新方法循環(huán)計(jì)算的累積2-sigma置信區(qū)間。重輸出概率在10ts后，以 2sigma置信度越過2/3 閾值。

上圖顯示了Quantinuum測(cè)量的量子體積的增長。對(duì)于每項(xiàng)測(cè)試，都會(huì)列出重輸出概率“h”，并根據(jù)標(biāo)記類型識(shí)別系統(tǒng)?；疑摼€顯示了我們每年增加QV × 10的目標(biāo)比例。

下一步是什么？

Tony Uttley表示，下一步是增加兩臺(tái)Quantinuum機(jī)器上的量子比特?cái)?shù)量，并繼續(xù)提高門保真度。

“系統(tǒng)模型H1-2使用了所有12個(gè)完全連接的量子位來實(shí)現(xiàn)4096個(gè)量子體積，”他表示，“我們已經(jīng)達(dá)到了12個(gè)量子比特的極限。為了繼續(xù)提高性能，我們需要添加量子比特。所以請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注接下來會(huì)發(fā)生什么。”

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