IBM|IBM推出127量子比特量子计算机：改变规则重新定义规模、质量和速度( 二 )_IBM推出127量子比特量子计算机

谈到对高性能赛车的改进。你不能仅仅通过简单地安装一套新轮胎来使车辆更快。一个竞赛科学团队会因为长时间的测试而做出许多小的改变，包括燃料混合物、化油器设置、齿轮比、车身空气动力学、重量分布等等。
IBM使用相同类型的方法来实现量子位的改进和增量扩展。2019 年，通过使超导约瑟夫森结更加可靠，27量子位的“Falcon”处理器成为可能。除此之外，不同的量子位点阵排列提高了产额，减少了量子位对量子位的干扰。
去年，IBM发布了65量子比特“Hummingbird”量子处理器，其量子读出和测量从每量子比特一条线减少到每八个量子比特一条线的多路读出。这项创新为低温系统创造了更多空间，为其从65量子位扩展到“Eagle”的127量子位提供了空间。

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IBM 认为质量是衡量其技术实现足够深度的量子电路效果的一个衡量标准。它使用一种被称为量子体积（Quantum Volume）的整体指标来衡量质量。
量子体积是IBM在2017年推出，其考虑了几个因素，包括量子位的数量、量子位的互连方式、门和测量误差、设备串扰以及电路编译器效率等。量子体积还考虑了诸如材料损失和其他缺陷以及控制和读出错误等因素。
对于IBM来说，将量子体积的计算纳入基准速度作为其测量的一部分是非常重要的。同时，了解系统解决问题的速度是也很重要的。

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IBM将速度定义为电路层每秒操作数 (CLOPS) 。测量速度至关重要，因为快速、高质量的电路可以在更短的时间内解决复杂的问题。一旦量子体积基准测试确定了电路质量，随后就可以编译电路并在硬件上运行以计算CLOPS 。
通过广泛的研究，IBM开发了几种提高电路速度的方法，例如：
· 转换为更快的量子比特操作门。
· 高保真快速读出，最大限度地减少量子位重置和重用所需的时间。
· 先进的控制器电子设备为准备寄存器以运行下一个电路提供更快的操作，10-20 微秒量子位重置，及更好的整体控制。在下一节中，用于模拟氢化锂分子的高级控制系统提供了更好的读数和更快的量子位重置性能。它将每批电路的执行时间从1000 微秒减少到70微秒。
· Qiskit Runtime将处理时间加快了120倍。经典计算机和量子计算在一种架构中协同工作，该架构通过将经典资源定位在靠近量子处理的位置来减少延迟。在Qiskit Runtime执行环境中运行量子程序时，可以充分利用IBM 混合云处理大部分工作的能力。