低錯(cuò)誤率很重要,，因?yàn)橐霕?gòu)建功能完備,、大規(guī)模、通用,、容錯(cuò)的量子計(jì)算機(jī),，需要較長(zhǎng)的相干時(shí)間和較低的錯(cuò)誤率。

量子體積是衡量量子霸權(quán)(Quantum Advantage, 又稱量子優(yōu)勢(shì)) 進(jìn)展的一個(gè)基本性能指標(biāo),，在這一點(diǎn)上,，量子應(yīng)用程序帶來(lái)了超越經(jīng)典計(jì)算機(jī)本身能力的重大、實(shí)際的好處,。

接下來(lái),，詳細(xì)闡述“量子體積”的概念和意義。

IBM對(duì)Q System One進(jìn)行了詳細(xì)的基準(zhǔn)測(cè)試,，并在博客中公布IBM Q Network系統(tǒng)“Tokyo”和“Poughkeepsie”以及公開發(fā)布的IBM Q Experience系統(tǒng)“Tenerife”的一些性能數(shù)據(jù),。

特定量子計(jì)算機(jī)的性能可以在兩個(gè)層面上表示：與芯片中基礎(chǔ)量子位相關(guān)的度量，我們稱之為“量子器件”，以及整體系統(tǒng)性能,。

下表比較了四個(gè)最近的IBM Q系統(tǒng)中量子器件的基本指標(biāo)：

IBM Q System One的性能可以體現(xiàn)在測(cè)得的一些最優(yōu)性能/最低錯(cuò)誤率數(shù)字中。平均兩個(gè)量子比特門誤差小于2％,，最佳門錯(cuò)誤碼率小于1％。

IBM的設(shè)備基本上受到相干時(shí)間的限制,，對(duì)于IBM Q System One來(lái)說(shuō)平均為73μs,。

平均兩比特率誤差率在相干極限的兩倍之內(nèi)（1.68倍），該極限即由量子位T1和T2設(shè)定的理論極限（IBM QSystem One平均為74μs和69μs）,。這表明IBM的控件引起的誤差非常小,，已經(jīng)接近該器件上最高的量子比特保真度。

量子摩爾定律：為了實(shí)現(xiàn)量子優(yōu)勢(shì),，量子體積需要每年至少翻一番

為了在本世紀(jì)20年代實(shí)現(xiàn)量子優(yōu)勢(shì)，需要每年至少將“量子體積”增加一倍,。

IBM的五量子比特設(shè)備Teumife的量子體積是2017年首次通過(guò)IBM Q Experience量子云服務(wù)提供的,，目前的IBM Q 20-量子位的高端設(shè)備的量子體積為8。最新結(jié)果表明,，IBM Q System One性能已經(jīng)超過(guò)16量子體積,。自2017年以來(lái)，IBM Q團(tuán)隊(duì)每年都實(shí)現(xiàn)了量子體積的倍增。

下面是一張量子系統(tǒng)開發(fā)路線圖,，以量子體積為衡量標(biāo)準(zhǔn),，量子系統(tǒng)計(jì)算力每年增長(zhǎng)一倍。

有趣的是,，其實(shí)可以將上圖與Gordon Moore在1965年4月19日提出這張著名的“摩爾定律”圖表進(jìn)行比較：