第一台实现4096量子体积的商用量子计算机诞生了

Quantinuum在寻求建造世界上性能最高的量子计算机方面达到了另一个里程碑。

本周，Quantinuum系统模型H1-2的性能翻了一番，成为第一台实现4096量子体积的商用量子计算机，量子体积(Quantum Volume)是IBM在2019年推出的衡量量子计算机整体能力和性能的基准。

这标志着由霍尼韦尔提供支持的Quantinuum的H系列硬件在两年内第六次创下测量量子体积的行业记录。

该成就还实现了霍尼韦尔量子解决方案公司在2020年3月做出的承诺，该公司于2021年底与剑桥量子公司合并成立了Quantinuum，计划在未来五年内，每年都将其俘获离子技术的性能提高一个数量级。

Quantinuum总裁兼首席运营官Tony Uttley表示，“这是我们连续第二年兑现这一承诺，并致力于开发性能最高的量子硬件。”

持续升级

本周是去年年底上线的系统模型H1-2四个月内第二次实现量子体积里程碑。它在2021年12月通过了实现2048量子体积，创下了历史记录。

Uttley将性能翻倍归因于持续的升级。

Quantinuum目前运营两台商用量子计算机H1-1和H1-2，它们为客户运行项目，然后离线进行升级。

“这种方法为我们提供了不断向我们的系统添加新更新和功能的机会，这使我们能够提高性能，”Tony Uttley表示，“我们通过运行项目了解了很多关于我们设备的信息，从而进行小的升级或调整，以保持我们的高保真度。”

册量数据

该里程碑中，平均单量子比特门保真度为99.994(3)%，全连接量子比特的平均双量子比特门保真度为99.81(3)%，测量保真度为99.72(5)%。Quantinuum团队在测试中运行了200个电路，每个电路运行100次，使用标准QV优化技术，每个电路平均产 152.97个双量子比特门。

系统模型H1-2成功实现4096个量子体积基准，69.04%的时间输出重结果，超过了2/3阈值，置信度大于99.99%。

该团队使用Quantinuum研究人员Charlie Baldwin博士和Karl Mayer博士开发的一种新方法来计算置信区间。

上图显示了Quantinuum 4096量子体积测试中每个电路的单独重输出概率。蓝线是累积平均重输出概率，绿色区域是由新方法循环计算的累积2-sigma置信区间。重输出概率在10ts后，以 2sigma置信度越过2/3 阈值。

上图显示了Quantinuum测量的量子体积的增长。对于每项测试，都会列出重输出概率“h”，并根据标记类型识别系统。灰色虚线显示了我们每年增加QV × 10的目标比例。

下一步是什么?

Tony Uttley表示，下一步是增加两台Quantinuum机器上的量子比特数量，并继续提高门保真度。

“系统模型H1-2使用了所有12个完全连接的量子位来实现4096个量子体积，”他表示，“我们已经达到了12个量子比特的极限。为了继续提高性能，我们需要添加量子比特。所以请继续关注接下来会发生什么。”

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