“Quantum Volume”은 미래의 정교한 고가의 양자 계산을위한 공정한 지표입니까?

다른 양자 컴퓨팅 하드웨어의 유틸리티를 어떻게 든 비교하기 위해 "양자 량"이라는 메트릭이 제안되었다. 대략적으로, 그것은 허용되는 양자 계산의 최대 깊이의 제곱으로 가치를 측정하지만 그 값은 관련된 큐 비트의 제곱으로 제한합니다. 이 한계는 몇 qubits에 최적화함으로써 시스템의 "게임"을 포기하려는 것으로 정당화됩니다. 하나의 참조는 https://arxiv.org/abs/1710.01022 입니다.

잡음이있는 단기 양자 컴퓨팅 장치에 적합한 수준 인이 방법은보다 진보 된 양자 컴퓨터 (높은 양자 게이트 충실도)에 대한 실제 품질 향상을 숨기고 있습니다. 문제는 :이 우려가 정당화 되는가?

내 관심사 뒤에는 양자 화학 계산과 같은 양자 컴퓨터의 잠재적 킬러 응용 프로그램에 필요한 (잠재적으로) 필요한 큐 비트 수보다 훨씬 큰 게이트 깊이를 가진 계산이 필요하다는 가정이 있습니다. 이 경우, "양자 체적"은 하나의 양자 컴퓨터 (특히 높은 충실도를 가진)가 본질적으로 무제한의 깊이를 허용하는지 또는 최소의 게이트 깊이 만 달성 할 수 있는지에 관계없이 큐 비트 수의 제곱으로 제한됩니다. "양자 량"의 제한은 큐 비트 수의 제곱으로 제한됩니다. 내 질문의 한 측면은 다음과 같습니다.이 주장이 맞습니까?

양자 볼륨은 작은 잡음이있는 컴퓨터에 대한 메트릭으로 만 유용합니다.

$N$$d(N)$$d(N)$$SU(4)$

$N\simeq d\simeq 50$), 이것은 논리적 큐 비트를 구현하기 위해 그러한 장치를 사용할 수있을 정도로 잡음이 반드시 낮아야 할 때입니다. 논리적 큐 비트에 대한 적절한 메트릭을 정의하는 것은 열린 질문입니다. "이 알고리즘을 전혀 실행할 수 있습니까?"에서 강조가 바뀝니다. "이 알고리즘은 얼마나 걸립니까?" 논리적 게이트 시간과 관련하여 메트릭은 확실히 매우 다릅니다.

$10^{15}$$10^{13}$

$10^{13}$ $10^{13}$

$10^3$$10^9$$10^9$$10^6$

$d$$d^2$

$10^9$$10^3$