O QPU (Quantum Processing Unit) este echivalentul, în hardware cuantic, al unui CPU. Este dispozitivul fizic care stochează qubiții și execută operațiile porților cuantice. Tehnologiile QPU actuale includ qubiți supraconductori (IBM, Google, Rigetti), qubiți cu ioni capturați (IonQ, Quantinuum), qubiți fotonici (PsiQuantum, Xanadu) și atomi neutri (QuEra, Pasqal). Fiecare tehnologie are compromisuri diferite în ceea ce privește numărul de qubiți, fidelitatea porților, conectivitatea și timpii de coerență. QPU-urile funcționează la temperaturi criogenice (supraconductori) sau în vid (ioni capturați). Accesul este de obicei oferit prin API-uri în cloud. Rularea circuitelor pe o QPU reală implică întotdeauna zgomot, costuri suplimentare de transpilare și timpi de așteptare în coadă, spre deosebire de simulatoare.
Termeni asociați
Qubit
FundamentalsUnitatea fundamentală a informației cuantice: analogul cuantic al bitului clasic.
NISQ
HardwareNoisy Intermediate-Scale Quantum: dispozitive cu 50-1000 de qubiți, fără corecție completă a erorilor.
Timp T1 / T2
HardwareT1 este timpul de relaxare energetică a qubitului; T2 este timpul de coerență (defazare). Ambele limitează durata circuitului.
Fidelitate
MetricsO măsură (de la 0 la 1) a cât de aproape este o operație sau stare cuantică reală de ținta ideală.
Transpilare
HardwareProcesul de compilare a unui circuit cuantic în setul nativ de porți și conectivitatea de qubiți a unui dispozitiv specific.
Qubit Supraconductor
HardwareUn qubit construit dintr-un circuit supraconductor care conține una sau mai multe joncțiuni Josephson, răcit aproape de zero absolut și controlat cu pulsuri de microunde.
Qubit cu Ion Capturat
HardwareUn qubit codificat în nivelurile de energie interne ale unui ion individual, menținut pe loc de câmpuri electromagnetice și controlat cu pulsuri laser.
Qubit Fotonic
HardwareUn qubit codificat într-o proprietate a unui singur foton, precum polarizarea sau traiectoria, care poate călători printr-o fibră optică și poate funcționa fără răcire criogenică profundă.
Qubit cu Atom Neutru
HardwareUn qubit codificat în stările interne ale unui singur atom neutru, menținut pe loc de un fascicul laser focalizat (o pensetă optică), stările Rydberg fiind folosite pentru a întrepătrunde atomii vecini.