Schrotrauschen (oder Stichprobenrauschen) entsteht, weil die Quantenmessung probabilistisch ist. Ein Quantenschaltkreis muss viele Male ausgeführt werden (sogenannte „Shots“), um die Wahrscheinlichkeitsverteilung der Ergebnisse zu schätzen. Bei einer endlichen Anzahl von Shots N skaliert die statistische Unsicherheit einer geschätzten Wahrscheinlichkeit p wie √(p(1−p)/N). Um den statistischen Fehler zu halbieren, benötigt man viermal so viele Shots. Typische Schaltkreisausführungen verwenden 1.000–10.000 Shots für angemessene Präzision. Schrotrauschen ist von Hardware-Gatterfehlern getrennt — es existiert selbst bei perfekten Simulatoren. Die Anzahl der benötigten Shots hängt von der erforderlichen Präzision und der Art der Messung ab: Erwartungswerte (VQE) können Tausende von Shots benötigen; einfaches Bitstring-Sampling benötigt möglicherweise weniger. Mit HLQuantum kann man shots=N in hlq.run() festlegen.
Verwandte Begriffe
Messung
FundamentalsDer Akt des Beobachtens eines Qubit-Zustands, der die Superposition in eine eindeutige 0 oder 1 kollabieren lässt.
Fidelität
MetricsEin Maß (0 bis 1) dafür, wie nahe eine tatsächliche Quantenoperation oder ein Quantenzustand am idealen Ziel liegt.
VQE
AlgorithmsVariational Quantum Eigensolver — ein hybrider quanten-klassischer Algorithmus zum Ermitteln von Grundzustandsenergien.