量子计算机能展现相对于传统计算机(包括超级计算机)的明显优势,2019 年,Google 声称使用54 个量子字节(其中 53 个功能正常)的量子计算机原型机达到量子霸权,该计算机在 200 秒内执行一系列操作,传统超级计算机需花约 10,000 年才能追上相同运算量。
但IBM随即对此提出质疑,表示经典系统能产生比Google使用53个超导量子位量子计算机运算的更高保真度,且时间仅需2.5天,而非研究人员声称的10,000年。
综合量子运算公司Quantinuum重新审视量子计算机保真度问题,并于本周推出业界第一台具56个俘获离子量子位的量子计算机H2-1,运算随机电路采样法(random circuit sampling,RCS)结果表明,其保真度比Google的2019年量子计算机测试结果高100倍以上,也来到经典计算机无法完全模拟的境界。
和Google、IBM等公司部署的超导量子系统不同,Quantinuum采用俘获离子量子位元打造量子计算机,分析表明,与传统超级计算机相比,H2-1量子计算机功耗预计降低30,000倍,巩固其应对各种运算挑战的地位。
而运算质量方面,Quantinuum的56量子位H2-1系统XEB分数约0.35,Google量子计算机当年分数约0.002,XEB分数越接近0表示系统噪声较大、效率较低,分数越接近1表示量子运算越有效。
不过,尽管 H2-1 量子计算机明显比 Google 当年的量子计算机表现改善更多,Quantinuum 也没有声称实现量子霸权,只是回应 H2-1 量子计算机约 35% 时间运算生成的结果没有出现任何错误,朝着 100% 保真度极限理想迈出重要一步,依然还有很多工作要做。