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NISQ+：通过近似量子误差校正来提高量子计算能力
摘要 — 量子计算机的规模不断扩大，现在的设计决策试图从这些机器中榨取更多的计算能力。本着这种精神，我们设计了一种方法，通过调整量子纠错中使用的协议来实现“近似量子纠错 (AQEC)”，从而提高近期量子计算机的计算能力。通过近似成熟的纠错机制，我们可以增加近期机器的计算量（量子比特 × 门，或“简单量子体积 (SQV)”）。我们设计的关键是一个快速硬件解码器，它可以快速近似解码检测到的错误综合征。具体来说，我们展示了一个概念验证，即通过在超导单通量量子 (SFQ) 逻辑技术中设计和实现一种新算法，可以在近期量子系统中在线完成近似错误解码。这避免了隐藏在所有离线解码方案中的关键解码积压，这会导致程序中 T 门数量的空闲时间呈指数增长 [58]。
NISQ分析仪：自动选择量子...
摘要。量子计算可以在未来的研究和行业中实现各种突破。与最知名的古典算法相比，已经存在一些量子算法，这些量子算法显示了理论上的速度，但这些算法的实现和执行都带来了一些挑战。例如，输入数据确定，例如，Quantum算法所需的量子数和门数。量子算法实现还取决于限制可用量子计算机集的使用的软件开发套件。由于当前量子计算机的功能有限，因此选择适当的量子计算机来执行给定输入的某些实施，这是一个困难的挑战，需要有关实施的量子算法以及有关使用的软件开发工具包的技术知识的巨大数学知识。在本文中，我们提出了一个概念，用于对量子算法的实现和适当的量子计算机的实现进行自动分析和选择，该计算机可以使用某些输入数据执行所选的实现。通过我们称为NISQ Analyzer的工具的原型实施来证明该概念的实际可行性。
量子扑克——一款适用于 NISQ 设备上错误缓解技术的量子计算机游戏
摘要 量子计算机即将实现商业化。它们代表了计算领域的范式转变，学习难度很高。创建游戏是帮助初学者轻松过渡的一种方式。我们展示了一款类似于德州扑克的游戏，旨在将其作为一种引人入胜的教学工具来学习量子计算的基本规则。量子态、量子操作和测量的概念可以通过游戏的方式学习。与经典变体的不同之处在于，公共牌被“随机”初始化的量子寄存器取代，每个玩家的牌被从一组可用门中随机抽取的量子门取代。每个玩家都可以用他们的牌创建一个量子电路，目的是最大化计算基础中测量的 1 的数量。采用了叠加、纠缠和量子门的基本概念。我们使用 Qiskit（Aleksandrowicz 等人，2019 年，《量子计算的开源框架》）提供了概念验证实现。对使用模拟器和 IBM 机器创建的电路的结果进行了比较，结果表明当代量子计算机的错误率仍然很高。为了使嘈杂的中型量子 (NISQ) 计算机取得成功，即使对于简单的电路，也需要改进错误率和错误缓解技术。我们表明，量子错误缓解 (QEM) 技术可用于提高真实量子设备上可观测量的期望值。