QPU（量子处理单元，Quantum Processing Unit）是 CPU 在量子硬件上的对应物。它是存储量子比特并执行量子门操作的物理设备。当前的 QPU 技术包括超导量子比特（IBM、Google、Rigetti）、囚禁离子量子比特（IonQ、Quantinuum）、光子量子比特（PsiQuantum、Xanadu）和中性原子（QuEra、Pasqal）。每种技术在量子比特数量、门保真度、连通性和相干时间方面各有不同的权衡。QPU 在低温（超导）或真空（囚禁离子）环境中运行。访问通常通过云 API 提供。与模拟器相比，在真实 QPU 上运行线路总会涉及噪声、转译开销和排队等待时间。
相关术语
量子比特（Qubit）
Fundamentals量子信息的基本单位——经典比特的量子对应物。
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NISQ
Hardware含噪中等规模量子（Noisy Intermediate-Scale Quantum）——具有 50–1000 个量子比特但没有完整纠错的设备。
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T1 / T2 时间（T1 / T2 Time）
HardwareT1 衡量量子比特的能量弛豫时间，T2 衡量相干或退相位时间。两者决定量子硬件质量、可用线路深度和退相干误差。
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保真度（Fidelity）
Metrics量子保真度衡量实际量子态或量子门与理想目标的接近程度。数值 1 表示完全一致，它是比较量子硬件、门误差和读出质量的关键指标。
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转译（Transpilation）
Hardware将量子线路编译为特定设备的原生门集和量子比特连通性的过程。
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超导量子比特（Superconducting Qubit）
Hardware由包含一个或多个约瑟夫森结的超导电路构成的量子比特，冷却到接近绝对零度，并用微波脉冲控制。
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离子阱量子比特（Trapped-Ion Qubit）
Hardware编码在单个离子内部能级中的量子比特，该离子由电磁场固定位置，并通过激光脉冲进行控制。
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光子量子比特（Photonic Qubit）
Hardware编码在单个光子某种属性（如偏振或路径）上的量子比特，可以在光纤中传输，并且无需深低温制冷即可运行。
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中性原子量子比特（Neutral Atom Qubit）
Hardware编码在单个中性原子内部态中的量子比特，该原子由一束聚焦激光（光镊）固定位置，并利用里德堡态来使相邻原子纠缠。
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