量子電腦硬體

無法只用量子位元的數量來比較量子電腦效能,其理由最適當的是下列何者?

  1. A能正確執行的電路大小,會因邏輯閘與量測的錯誤率、相干時間,以及量子位元之間的連接方式而有很大差異
  2. B量子位元的數量每次量測都會改變,無法以固定值表示
  3. C量子位元越多的裝置,每個量子位元的錯誤率一定越小
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正確答案:A. 能正確執行的電路大小,會因邏輯閘與量測的錯誤率、相干時間,以及量子位元之間的連接方式而有很大差異

即使有很多量子位元,若邏輯閘的錯誤率高,或相距較遠的量子位元無法直接連接,錯誤就會在深的電路執行完之前累積,得不到有意義的結果。因此有人提出把量子位元數與錯誤率等綜合評估的指標,例如以能正確執行的「寬度與深度相等的電路」之最大寬度 n,表示為 2ⁿ 的量子體積。在以錯誤更正為前提的未來裝置中,可用的邏輯量子位元數量及其錯誤率,比物理量子位元的數量更重要。看產品或新聞中的數字時,除了量子位元數,也要確認錯誤率等條件。

  • A. 正確。即使量子位元很多,錯誤多的話就無法執行深的電路。
  • B. 裝置中做好的量子位元數量是固定的。問題在於不一定能毫無錯誤地使用全部的量子位元。
  • C. 增加量子位元後,由於配線與頻率擁擠、串音等因素,反而更難維持低錯誤率。
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