Le Quantum Volume (QV) est un benchmark indépendant du matériel, développé par IBM Research pour mesurer la capacité globale d'un ordinateur quantique. Le QV est défini comme 2^d, où d est le plus grand circuit aléatoire carré (d qubits, d couches) qu'un appareil exécute avec une probabilité de succès supérieure à 2/3 (c'est-à-dire le problème de génération de sortie lourde). Le QV capture en un seul chiffre le nombre de qubits, la connectivité, la fidélité de porte, l'erreur de mesure et la qualité de compilation du circuit. Un QV de 64 signifie d=6 (2^6=64). Plus c'est élevé, mieux c'est. Les systèmes d'IBM ont atteint des valeurs de QV supérieures à 512. Limites : le QV se concentre sur de petits circuits carrés et ne reflète parfois pas la performance sur des circuits spécialisés plus grands. Des concurrents comme IonQ utilisent des métriques alternatives telles que #AQ (Algorithmic Qubits). Le Quantum Volume a été influent mais est désormais complété par des benchmarks spécifiques aux applications.
Termes associés
Fidélité
MetricsUne mesure (de 0 à 1) de la proximité entre une opération ou un état quantique réel et sa cible idéale.
NISQ
HardwareNoisy Intermediate-Scale Quantum : des appareils de 50 à 1000 qubits sans correction d'erreur complète.
Temps T1 / T2
HardwareT1 est le temps de relaxation énergétique du qubit ; T2 est le temps de cohérence (déphasage). Les deux limitent la durée d'un circuit.
QPU
HardwareQuantum Processing Unit : la puce matérielle physique qui exécute les circuits quantiques.
CLOPS
MetricsCircuit Layer Operations Per Second : le benchmark de vitesse d'IBM mesurant la rapidité avec laquelle un système quantique exécute des circuits complets, associé au Quantum Volume pour la qualité.
Algorithmic Qubits
MetricsLe benchmark d'IonQ pour le nombre de qubits effectivement utilisables qu'un système offre pour exécuter un algorithme, tenant compte de la connectivité, de la fidélité de porte et de la profondeur du circuit plutôt que du simple décompte de qubits physiques.