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Quantinuum最新离子阱系统H1-2首先达到2048量子体积
时间:2022-01-04 08:26:10

在2021年最后一天,由霍尼韦尔 (Honeywell) 提供支持的Quantinuum H 系列量子计算机继续实现指数级性能提升,其最新离子阱系统H1-2首先达到2048量子体积。

在2021 年的过程中,Quantinuum的客户和合作者都是战略性量子计算设计方法的受益者。

随着由霍尼韦尔提供技术支持的系统模型H1于2020 年秋季发布,Quantinuum 开始对其设计方法进行实时演示。

第一个系统模型H1,简称H1-1,于2020 年10月推出,量子体积达到128QV。量子体积是IBM 推出的一个度量标准,用于衡量量子计算系统的整体能力和性能,无论技术如何。

计算量子体积需要运行一系列复杂的随机电路并对结果进行统计测试。

在2021年期间,Quantinuum在其离子阱硬件组(以前称为霍尼韦尔量子解决方案,Honeywell Quantum Solutions,HQS)下对H1-1进行了多次升级,在2021年3月实现了512量子体积的测量记录,在2021 年7月实现1024 量子体积。

在同一时期,Quantinuum悄悄地向客户和合作者发布其第二代H1量子计算机,称为H1-2。系统模型H1-2使用与H1-1相同的离子阱架构、控制系统设计和集成光学器件。

“我们的H系列量子计算机几乎是相同的副本,除了持续的例外,在任何给定时间,一台计算机可能会先于另一台计算机进行升级。” 硬件团队商业产品主管Russ Stutz博士表示,“我们的目标是为用户提供最高性能的硬件,帮助他们解决现实世界中的问题。”

在2021年期间,对这两台H1量子计算机的升级包括改进门和测量保真度,减少内存错误,更快的电路编译,包含实时经典计算资源和使用 12 个量子位的量子操作,而不是最初发布时的10量子位。

这种方法的显著特点在于,它能够在保持性能一致的同时提供近乎连续的能力升级。

“我们的客户经常评论他们可靠地获得预期结果的能力,包括运行深度电路和使用复杂功能,如中间电路测量、量子位重用和条件逻辑”硬件团队商业运营主管Brian Neyenhuis博士表示。

就在上周,H1-2 测得的量子体积为2048 ,为量子计算机有史以来测量的最高量子体积设定了最新标杆。 H1代量子计算机的性能继续实现 2020 年 3 月宣布的每年 10 倍的增长。

测量数据

这个里程碑中,其平均单量子位门保真度为99.996%,平均双量子位门保真度为99.77%,状态准备和测量 (SPAM) 保真度为 99.61%。整个测试总共运行了2000个随机生成的量子体积电路,每个电路运行 5 次,使用标准优化技术,每个电路平均产生 122 个双量子位门。

系统模型H1-2 成功通过了2048个量子体积基准,69.76% 的时间返回了重度输出,超过了2/3 阈值,置信度高达99.87%。

上图显示了Quantinuum 量子体积测试的大量输出以及每个测试通过的日期。所有测试均高于2/3 阈值,通过相应量子体积基准。圆圈表示重度输出平均值,小提琴图显示直方图分布。蓝色数据显示系统性能结果,红点对应于建模的、包含噪声的仿真数据。白色标记是二西格玛误差的下限。

上图显示了每个量子体积 2048的电路的单独重度输出。蓝线是重度输出的平均值,橙线是较低的二西格玛误差条,在 818 个电路后越过了 2/3 阈值,对应的通过了测试。

这是 Quantinuum 取得的一系列成就中的最新一项,该公司最近宣布完成霍尼韦尔量子解决方案和剑桥量子计算的合并,成为全球最大的独立集成量子计算公司。这一消息也紧随 Quantinuum 的旗舰产品 Quantum Origin 的发布,这是世界上第一个量子增强的加密密钥生成平台。

Quantinuum 总裁兼首席运营官Tony Uttley表示,“我们期待2022年继续保持强劲势头,预计在多个应用领域以及 H 系列量子计算机方面取得进一步发展。”

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