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量子计算是一种革命性的信息处理形式，它能够比传统（经典）方法更快地解决某些计算问题 [1, 2]。量子信息用量子比特表示，量子比特可以存在于 0 和 1 的叠加态中。多个量子比特可以以纠缠态的形式制备，这些纠缠态通常具有指数数量的叠加态，从而为量子计算机提供强大功能。量子算法可以用涉及通用离散量子门操作的电路来表示，这些电路将量子比特纠缠在一起，类似于将晶体管连接在一起以在经典计算机中执行逻辑运算。最近，基于门的量子计算机已经作为云计算服务提供，由 IBM [3] 和亚马逊网络服务 [4] 托管。这些云提供商提供两种截然不同的硬件类型：离子阱和超导量子比特。每个系统中对量子电路的控制仅限于某些量子逻辑门操作，并且它们的量子位具有明显不同的架构和错误过程。在这里，我们报告了几个小量子电路的执行情况，并基于它们的性能，我们研究了这些量子系统的基本特性，例如量子位连接、门噪声及其累积以及状态准备和测量 (SPAM) 错误。通过在两个量子位之间执行越来越多的操作来测试量子位噪声、门噪声及其累积。SPAM 误差是通过在确定的量子位状态下初始化后立即测量量子位来提取的。通过实现具有不同电路复杂度级别的 Bernstein-Vazirani 量子算法 [5] 来间接探测量子位连接。
arXiv:2102.00371v1 [quant-ph] 2021 年 1 月 31 日
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