量子ボリューム(QV)は、量子コンピュータの総合的な能力を測るために、IBM Researchが開発したハードウェア非依存のベンチマークです。QVは2^dと定義されます。ここでdは、デバイスが2/3を超える成功確率(すなわちヘビー出力生成問題)で実行できる最大の正方ランダム回路(d量子ビット、d層)です。QVは量子ビット数、結合性、ゲート忠実度、測定誤差、回路コンパイルの質をすべて一つの数値に捉えます。QV 64はd=6(2^6=64)を意味します。高いほど良いです。IBMのシステムは512以上のQV値に到達しています。制約:QVは小さな正方回路に焦点を当てており、より大きな特化型回路での性能を反映しない場合があります。IonQのような競合企業は、#AQ(Algorithmic Qubits)のような代替指標を使用しています。量子ボリュームは影響力がありましたが、現在はアプリケーション固有のベンチマークによって補完されています。
関連用語
忠実度
Metrics実際の量子演算または状態が理想的な目標にどれだけ近いかを測る指標(0から1)。
NISQ
HardwareNoisy Intermediate-Scale Quantum — 完全な誤り訂正を持たない50〜1000量子ビットのデバイス。
T1 / T2 時間
HardwareT1は量子ビットのエネルギー緩和時間、T2はコヒーレンスまたは位相緩和時間です。どちらも量子ハードウェアの品質、実行可能な回路深度、デコヒーレンス誤差を左右します。
QPU
HardwareQPU(量子処理装置)は、量子ビットを保持し、量子ゲートと量子回路を実行する物理ハードウェアです。超伝導、捕捉イオン、光、中性原子方式があり、多くはクラウド経由で利用します。
CLOPS
MetricsCircuit Layer Operations Per Secondの略で、量子システムが完全な回路をどれだけ速く実行できるかを測るIBMの速度ベンチマークであり、質の面ではQuantum Volumeと組み合わせて使われる。
Algorithmic Qubits
Metricsあるシステムがアルゴリズムを実行する際に実質的に使える量子ビット数を表すIonQのベンチマークで、単なる物理量子ビット数ではなく、結合性、ゲート忠実度、回路の深さを考慮する。