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IBM|IBM提出速度衡量指标“CLOPS” 推动量子计算性能发展

IBM近日在其博客发文称：IBM Quantum团队在过去一年中沿着其发展路线图已经取得长足进步 。发展过程中，量子计算性能的提高尤为重要，其中衡量量子计算性能的三个关键指标包括规模、质量和速度 。日前，在原有指标的基础上，IBM提出一种速度测量指标——电路层每秒操作数，也称CLOPS 。
以下为博客全文：IBM Quantum 团队在过去一年中取得了巨大的成就 。我们已经沿着我们的发展路线图取得了长足的进步，并计划到 2023 年底在 1000 多个系统上实现无摩擦量子计算，我们预计这将是该领域发展的一个转折点 。
我们推进量子计算系统的指导原则和目标是增加这些系统可以完成的有用工作量——简而言之，就是量子计算的性能 。性能具有三个关键属性：规模、质量和速度 。要将量子计算机引入组织的计算工作流程需要推动这三个领域的发展 。

IBM|IBM提出速度衡量指标“CLOPS” 推动量子计算性能发展
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衡量量子计算性能的三个关键指标：规模、质量、速度（图源：IBM）
对于规模，我们通过系统中的量子比特数来衡量进展 。我们去年发布了65量子比特的处理器，今年有望交付 127量子比特的Eagle处理器，这归功于扩展技术方面的不断创新 。
就质量而言，我们使用之前定义的量子体积，并为今天的用户提供带有128量子体积的多个系统；速度是一个经常被讨论的属性，它对应用程序的工作负载有实际影响 。但一个合适的系统不可知的度量标准尚未出现，它可以捕获电路执行的硬件和软件之间的完全依赖关系 。
今天，我们想提出一个指标，我们称之为电路层每秒操作数，或CLOPS 。
通过CLOPS提高量子计算实用性
随着量子计算的发展和开始解决实际问题，我们必须更加关注量子计算系统在给定的时间单位内可以做多少工作 。我们预计实际的工作负载涉及量子与经典的交互——一个完整的程序将调用量子处理器作为某些任务的加速器；一个算法将需要多次调用量子处理器 。因此，运行时系统允许高效量子经典通信对于实现高性能至关重要 。我们已将这种运行时交互嵌入到CLOPS基准测试提案中 。
CLOPS 是一个与量子处理器执行电路的速度相关的指标——具体来说，该指标衡量处理器可以执行用于测量量子体积的相同类型的参数化模型电路层的速度 。
提高量子处理器速度对于支持基于变分方法的近期算法至关重要，因为变分方法需要经历数千次迭代 。改进后的量子位比特门时间使我们能够极大地扩展当前量子系统的范围，并使我们离超越经典计算硬件更进一步 。
——Pranav Gokhale，Super.tech创始人兼首席执行官

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