6月18日，霍尼韋爾官宣，世界最強量子計算機正式發布 ，但數據上除了知道其量子體積為64，以及性能是上一代量子計算機兩倍之外，並未公布更多細節，多數人一臉蒙圈！半信半疑。

量子客收到很多關於詢問霍尼韋爾量子計算機相關性能參數的郵件和信息，諮詢其保真度是多少？相干時間是多久？量子比特數是多少等問題。今天可以一起探討下了！

接下來，筆者將詳細的介紹一下這個號稱全球最強量子計算機到底具有哪些過人之處。

以下列出的相關內容是該設備的詳細參數。

提及霍尼韋爾「地表最強」量子計算機，不得不提及一個詞：量子體積（Quantum Volume,以下簡稱QV）。其「地表最強」一詞就用了QV度量標準。

QV是由IBM制定的與硬體無關的量子設備的性能度量標準，不僅考慮量子比特的數量，還要考慮量子比特的連通性，門的測量誤差，相干時間的增加，設備串擾的減少，以及軟體對線路編譯效率的改進等。

該度量標準綜合了多個維度，已得到業界的廣泛認可，其QV的大小代表了量子計算機解決問題的能力，隨著QV的增加，量子計算機解決真正複雜問題的能力則越強。

當前IBM實現的最高性能的量子計算機的QV才達到32，霍尼韋爾的HØ設備卻達到了64-QV，除了量子體積是IBM當前的2倍外，不得不提的一個便是其所採用的技術棧。

霍尼韋爾的量子計算機採用了離子阱技術，離子阱技術的優點是具有較長的相干時間 ，有較高的製備和讀出量子比特的效率，而且可以在室溫下運行（雖然要用真空但是不用大型冷卻裝置），極大的降低了成本，因此離子阱量子計算機被業界寄予厚望。

另外，HØ系統的連通性實現了全連接（Full Connectivity ）。所謂連通性是指量子計算機中可以兩兩糾纏的量子比特對。全連接意味著任何量子比特都可以與任何其他量子比特直接交互，而無需中間量子比特交互。而當前，一些硬體設備只能在物理上彼此相鄰的量子比特對上運行。

因此，由於全連接的性質，HØ系統可以實現更深的量子線路和更高級的算法，從而以更少的步驟解決問題，並充分利用量子比特有限的相干時間。

HQ系統還實現了一個獨特的功能，即實現中間（量子）線路測量（Mid-circuit Measurement），它允許在量子線路末端以外的其他位置選擇性地測量量子比特。測得量子信息的量子比特坍塌為經典狀態（0或1），但是未測出的量子比特則保留其量子狀態。根據測得的量子信息，用戶可以決定在線路中進一步採取什麼措施。

而量子比特一旦被測量，就可以將其重新初始化並整合到量子線路中，以重新用於其他操作。HQ系統利用此功能，便可以實現用較少數量的量子比特對較大的系統建模。

除此之外，HØ系統還實現了高解析度旋轉（High-resolution Rotations），其可以使用基於雷射的門來實現單量子比特門操作中的精確旋轉，而不需要進行多步複合操作來產生相同的旋轉角度。這樣可以在線路深度範圍內提高操作效率。

現在，你是否對這個「地表最強」的量子計算機HØ系統有了一個更深入的了解？可否是徒有虛名呢？歡迎留言區討論。

參數說明

量子體積（Quantum Volume）

由IBM制定的關於量子設備的性能度量標準，不僅考慮量子比特的數量，還要考慮量子比特的連通性，門的測量誤差，相干時間的增加，設備串擾的減少，以及軟體對線路編譯效率的改進等。隨著量子體積的增加，量子計算機解決真正複雜問題的能力則越強。限制保真度（Typical Limiting Fidelity）對於保真度，數字越高越好。系統的限制保真度量化了得到正確答案的機率。

相干時間（Coherence Time）

指量子比特保持其疊加狀態的持續時間長短。其退相干時間越長，則運行效率越高。在進行量子計算實驗時，所有的量子操作要在量子退相干之前完成，才能保證量子操作的保真度。量子比特中相干性的喪失，導致量子比特的疊加態坍縮為經典態，這可能是由於有意測量量子比特，也可能是由於系統中的噪聲或故障所導致。

全連接 （Full Connectivity ）

全連接是量子計算機連通性定義中的一種形式，全連接意味著任何量子比特都可以與任何其他量子比特直接交互，而無需藉助中間量子比特。而一些硬體則只能在物理上彼此相鄰的量子比特對上進行交互。因此，全連接可以實現更深的量子線路和更高級的算法，從而以更少的步驟解決問題，並充分利用量子比特有限的相干時間。

中間線路測量（Mid-circuit Measurement）

中間線路測量是一項獨特的功能，它允許在量子線路末端以外的其他位置選擇性地測量量子比特。被測得量子信息的量子比特坍塌為經典狀態（0或1），但是未測出的量子比特保留其量子狀態。根據測得的量子信息，用戶可以決定在線路中進一步採取什麼措施。而量子比特一旦被測量，就可以將其重新初始化並重新整合到量子線路中，以重新用於其他操作。這樣，可以用較少數量的量子比特對較大的系統建模。

高解析度旋轉（High-resolution Rotations）

霍尼韋爾系統模型HØ使用基於雷射的門來實現單量子比特門操作中的精確旋轉，而不需要進行多步複合操作來產生相同的旋轉角度。這樣可以在線路深度範圍內提高操作效率。

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