Theory of mirror benchmarking and demonstration on a quantum computer
本文证明镜像基准测试在均匀噪声和2-设计条件下使存活概率指数衰减，并提出据此估计噪声相干性的方法，同时在Honeywell H1上完成实验演示。
2023-06-01 quant-ph
Benchmarking a trapped-ion quantum computer with 30 qubits
本文对配置为单链30量子比特的IonQ Forte囚禁离子量子计算机进行全面基准测试，通过直接随机基准测试评估组件性能并通过#AQ 29算法基准，并构建系统级模型预测应用性能，揭示了模型外误差对性能预测的影响。
2024-11-02 quant-ph
Systematic benchmarking of quantum computers: status and recommendations
本文全面概述了量子计算机系统化基准测试的现状与建议，涵盖组件级、系统级、软件级、HPC级和应用级等关键层面，强调标准化评估对确保可重复性及推动量子计算规模化扩展的重要性。
2025-03-06 quant-ph
Efficient Two-Electron Ansatz for Benchmarking Quantum Chemistry on a Quantum Computer
量子化学为近期的量子计算提供了关键的应用，但由于噪声的存在，这些应用变得非常复杂。在这项工作中，我们提出了一个有效的计算内的混合量子经典算法的双电子原子和分子的Ankaly。该模型利用了双电子系统的基本结构，并分别在量子计算机和经典计算机上处理非定域和定域自由度。这里的非局部自由度的比例线性相对于基础集的大小，给出了一个线性的ananimals只有$\mathcal{O}(1)$电路准备所需的减少状态层析成像。我们在两台公开的量子计算机上实现了这个基准测试，计算了${\rm H}_\textrm{2}^{}$和${\rm H}_\textrm{3}^+$的4-和6-量子位计算的精确解离曲线。
2020-04-21 quant-ph
Benchmarking Emerging Cavity-Mediated Quantum Interconnect Technologies for Modular Quantum Computers
本文采用设计空间探索方法，对模块化量子计算机的腔介导量子互连技术进行基准比较，确定满足效率阈值的配置，指导可靠可扩展的芯片间链路开发。
2024-07-22 quant-ph
Quantum Computer Benchmarking: An Explorative Systematic Literature Review
本研究针对量子计算领域基准测试方法适配多元利益相关方的问题，开展全面系统文献综述，结合NLP聚类与专家分析构建层级分类体系与标准术语，梳理领域现状与空白，为基准测试发展与跨学科合作奠基。
2025-09-03 quant-ph
Benchmarking quantum computers with any quantum algorithm
提出子电路体积基准测试（SVB）方法，通过运行从目标电路剪取的不同形状子电路来创建可扩展且高效的基准，并在IBM Q系统上验证其追踪实用规模量子算法进展的有效性。
2025-08-07 quant-ph
Multi-programming Cross Platform Benchmarking for Quantum Computing Hardware
随着量子硬件技术的快速发展，对量子计算机性能进行基准测试变得很有吸引力。在本文中，我们提出了一个新的量子计算机基准测试方面，通过使用多编程机制评估硬件利用率的限制-一种在量子机器中同时执行多个电路的技术。这是第一次尝试比较的评价多编程的离子和超导设备。基于实验结果，在捕获离子设备上执行多程序设计比超导机器表现出更好的结果，而不会失去任何保真度独立执行。
2022-06-07 quant-ph
Metriq: A Collaborative Platform for Benchmarking Quantum Computers
Unitary Foundation（Unitary基金会）；Quantum Circuits, Inc.（量子电路公司）；QED-C Technical Advisory Committee on Standards and Performance Benchmarks（QED-C标准与性能基准技术咨询委员会）；University of Central Florida（中佛罗里达大学）；Unitary Fund France（Unitary法国基金）；Quantonation
Metriq是一个开源协作平台，用于可重复的跨平台量子计算机基准测试，通过统一的工作流程整合基准定义、执行、数据收集和公开展示，提供系统级和应用级的性能评估，并引入Metriq分数作为综合性能指标。
2026-03-09 quant-ph
Measurement-based interleaved randomised benchmarking using IBM processors
量子计算机有可能在一系列计算任务中超越经典计算机，例如素因子分解和非结构化搜索。然而，现实世界的量子计算机受到噪声的影响。量化噪声是至关重要的，因为它往往是阻碍高级量子计算成功实现的主要因素。在这里，我们提出并演示了一个用于基于测量的量子计算机的交错随机基准测试协议，该协议可用于估计任何基于单量子位测量的门的保真度。我们通过估计Hadamard和T门（一种通用的单量子比特门集）的保真度，在IBM超导量子处理器上测试了该协议。对多达31个量子比特的纠缠簇态进行了测量。我们估计的门的结晶度显示出良好的协议与量子过程层析计算。通过人为增加噪声，我们能够证明我们的协议在门的不同实现中检测到大的噪声变化。
2023-02-28 quant-ph
Benchmarking the Variational Quantum Eigensolver through Simulation of the Ground State Energy of Prebiotic Molecules on High-Performance Computers
我们使用Qiskit软件包中的变分量子本征求解器（VQE）来计算来自水（H $_2$ O）和氰化氢（HCN）的小分子的基态能量。这项工作的目的是基准算法计算电子结构和能量表面的分子相关的前生物化学，开始与水和氰化氢，并运行它们在可用的模拟和物理量子硬件。小型量子处理器算法的数值计算使我们能够设计出更有效的协议，并在实际硬件中运行，以及分析它们的性能。未来在可访问的量子处理原型上的实现将对量子计算机进行基准测试，并使用启发式量子算法来测试量子优势。
2021-01-05 quant-ph
Benchmarking Quantum Computers: Towards a Standard Performance Evaluation Approach
University of the Basque Country UPV/EHU（巴斯克大学）；BCAM - Basque Center for Applied Mathematics（巴斯克应用数学中心）；IKERBASQUE, Basque Foundation for Science（伊克尔巴斯克科学基金会）
本文提出量子计算机基准测试的通用指南，旨在建立标准化性能评估方法，借鉴经典处理器基准经验，分析量子计算固有特性及质量属性。
2026-03-09 quant-ph
Quantum WalkScore: Benchmarking Quantum Computers on the Graph Nodefinding Problem
CortAIx Labs, Thales Research and Technology（CortAIx实验室，泰雷兹研究与技术）
本文提出量子行走评分（QWS）基准，用于评估量子计算机在解决图节点查找问题上的性能，通过评分最大可解问题规模，并在IBM真实量子处理器上验证。
2026-09-18 quant-ph
Featuremetric benchmarking: Quantum computer benchmarks based on circuit features
Sandia National Laboratories（桑迪亚国家实验室）；University of Maryland（马里兰大学）；Duke University（杜克大学）
针对多量子比特量子计算机性能评估需求，提出基于电路特征（如深度、宽度等）的特征度量基准测试框架，泛化体积基准测试并通过IBM Q和IonQ系统验证，可利用高斯过程回归生成性能摘要，提升性能建模的丰富性与真实性。
2025-04-17 cs.LG quant-ph
Benchmarking near-term quantum computers via random circuit sampling
近期量子硬件规模的不断增加激发了对有效噪声表征方法的需求，因为量子位和门级技术无法捕获许多量子位系统中的串扰和相关噪声。虽然可扩展的方法，如循环基准测试，是已知的特殊类别的量子线路，在一般电路的噪声与非克利福德门的表征一直是一个遥不可及的任务。我们开发了一种算法，可以采样有效地估计由任意非Clifford门层引起的噪声总量，包括所有串扰，并在IBM Quantum硬件上实验演示了该方法。我们的算法受到Google量子霸权实验的启发，基于随机电路采样。在他们的论文中，谷歌观察到他们的实验线性交叉熵与一个简单的不相关噪声模型一致，并声称这种巧合表明他们设备中的噪声是不相关的-这是硬件开发迈向容错的关键一步。作为一个应用，我们表明，我们的结果提供了正式的证据来支持这样的结论。
2022-04-19 quant-ph
A Practical Introduction to Benchmarking and Characterization of Quantum Computers
本教程回顾量子表征、验证与确认（QCVV）的基本原理，介绍从简单量子比特表征到高级基准测试的各类QCVV工具与协议，分析其优缺点与可扩展性，为不同水平的量子计算研究者提供参考。
2025-10-29 quant-ph
QPack Scores: Quantitative performance metrics for application-oriented quantum computer benchmarking
本文介绍了QPack的基准得分定义，QPack是面向应用的跨平台量子计算机和模拟器基准测试套件，它使用可扩展的量子近似优化算法和变分量子本征求解器应用程序。使用一组不同的基准测试应用程序，可以定量地了解量子计算机或其模拟器在一般NISQ时代应用程序上的表现。本文介绍了可以收集哪些量子执行数据并将其转换为面向应用程序的量子基准测试的基准测试分数。给出了总体基准得分的定义，以及基于运行时间、准确性、可扩展性和容量性能的子得分。使用这些分数，在本地和供应商的远程云服务上运行的各种量子计算机模拟器之间进行比较。我们还使用QPack基准测试来收集IBMQ Nairobi量子处理器的一小部分量子执行数据。QPack基准测试分数的目标是全面了解量子性能，并能够在不同的量子计算机之间进行简单快速的比较
2022-05-24 cs.ET quant-ph
Benchmarking gate-based quantum computers
随着公众对基于小型门的量子处理器的访问，有必要开发一种基准测试方法，以便独立研究人员可以验证这些处理器的操作。我们探讨了一些简单的量子线路作为基于门的量子计算设备的基准的有用性，并表明执行身份操作的电路是非常简单的，可扩展的和敏感的门错误，因此非常适合这项任务。我们通过展示IBM Quantum Experience的基准测试结果来说明这一过程，IBM Quantum Experience是一个基于云的平台，用于基于门的量子计算。
2017-06-14 physics.comp-ph quant-ph
Benchmarking Quantum Optimization for the Maximum-Cut Problem on a Superconducting Quantum Computer
该研究在超导量子计算机上实验评估了受半定规划启发的混合量子-经典算法求解3-正则图最大割问题的性能，发现其在数千实例上达99%平均近似比，运行时间与Gurobi竞争但不及模拟退火等，并探讨了实现实用量子加速的途径。
2025-01-28 quant-ph
Ab-initio tree-tensor-network digital twin for quantum computer benchmarking in 2D
本文提出一种基于从头算树张量网络的二维数字孪生方法，用于Rydberg原子量子计算机的基准测试，量化了门串扰效应，并验证了高保真度制备五比特重复码初态和64比特GHZ态的可行性。
2024-05-23 quant-ph
Benchmarking logical three-qubit quantum Fourier transform encoded in the Steane code on a trapped-ion quantum computer
本研究采用Steane码实现逻辑编码三比特量子傅里叶变换线路，在囚禁离子量子计算机上完成组件及整体线路的基准测试，验证了逻辑量子线路性能与组件预测的一致性。
2024-04-12 quant-ph
Benchmarking a Neutral-Atom Quantum Computer
本文利用QEDC算法基准和符合Nature实验数据的噪声模型，模拟小型中性原子量子计算机，证明全连接相较最近邻连接可提升电路保真度10%-15%。
2023-11-07 physics.atom-ph quant-ph
Benchmarking quantum computers
Sandia National Laboratories（桑迪亚国家实验室）
本文探讨了量子计算机基准测试的科学，分析了不同类型的基准测试及其在评估量子计算机性能中的作用，并指出该领域存在的开放性研究问题。
2026-02-13 cs.ET cs.PF quant-ph
QuMeld: A Modular Framework for Benchmarking Qubit Mapping Algorithms
Institute of Computer Science Vilnius University Vilnius, Lithuania
QuMeld是一个开源框架，用于评估和比较不同量子比特映射算法，支持多种拓扑结构和评估指标，具有良好的扩展性。
2026-03-02 quant-ph
Application-level Benchmarking of Quantum Computers using Nonlocal Game Strategies
提出一种变分量子算法，通过将非定域博弈规则编码为哈密顿量来计算量子策略，并在14个量子硬件平台上评估图着色博弈策略以实现应用级基准测试。
2025-06-28 quant-ph
Benchmarking Supercomputers with the Jülich Universal Quantum Computer Simulator
我们使用通用量子计算机的大规模并行模拟器来对世界上一些最强大的超级计算机进行基准测试。我们在Sunway TaihuLight、K计算机、IBM BlueGene/Q JUQUEEN和基于Intel Xeon的集群JURECA和JUWELS上发现了接近理想的缩放行为。在Sunway TaihuLight和K计算机上，可以通过自适应双字节编码来模拟高达48个量子位的通用量子计算机，以将内存需求减少八倍。此外，我们还讨论了一种替代方法，通过分解纠缠门来缓解内存瓶颈，从而可以模拟具有大量量子位的低深度电路。
2019-12-06 physics.comp-ph quant-ph
Emulation of Optically Interconnected Quantum Data Centers Topologies for Cost-Fidelity Benchmarking
Department of Electrical Engineering, Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学电气工程系）
本文通过量子计算机仿真了环形、星形和线形光互连量子处理器拓扑结构，发现星形结构在传输和光纤噪声下提供了最佳的成本与保真度平衡。
2026-05-21 quant-ph
Benchmarking an 11-qubit quantum computer
在过去的20年里，量子计算领域已经从概念发展到演示设备。通用量子计算提供了解决科学和商业问题的效率，例如分解大量数据，搜索数据库，模拟量子物理学的棘手模型，以及优化复杂的成本函数。在这里，我们提出了一个11量子位的全连接，可编程量子计算机中的捕获离子系统组成的13个$^{171}$ Yb $^{+}$离子。我们证明了99.5 $\%$的平均单量子位门的量子数，97.5 $\%$的平均双量子位门的量子数，和状态准备和测量误差为0.7 $\%$。为了说明这个通用平台的功能，并提供与类似大小的设备进行比较的基础，我们编译伯恩斯坦-Vazirani（BV）和隐藏移位（HS）算法到我们的本地门，并在硬件上执行它们，平均成功率分别为78 $\%$和35 $\%$。这些算法可以作为任何类型量子硬件的优秀基准，并表明我们的系统优于所有其他当前可用的硬件。
2019-03-19 quant-ph
How "Quantum" is your Quantum Computer? Macrorealism-based Benchmarking via Mid-Circuit Parity Measurements
通过中间电路奇偶测量的宏现实主义基准测试，评估量子计算机的量子性，实现十倍于现有结果的N=38量子比特测试，并展示量子计算机性能的三倍提升。
2025-11-19 quant-ph
Counting collisions in random circuit sampling for benchmarking quantum computers
本文提出通过计数随机电路采样中的碰撞与交叉碰撞来基准测试并交叉验证量子计算机，量化了碰撞体积测试的采样成本。
2024-12-04 quant-ph
Design of a Quantum-Repeater using Quantum-Circuits and benchmarking its performance on an IBM Quantum-Computer
量子通信依赖于网络中两个节点之间纠缠的存在。然而，由于其脆弱的性质，几乎不可能通过量子比特的直接传输在大距离上建立纠缠。量子中继器已经被提出来解决这个问题，它将网络分开以创建小规模的纠缠链路，然后将它们连接起来以创建大规模的链路。随着研究人员竞相在越来越大的距离上建立纠缠，在将它们部署到现实生活中之前，衡量设计量子中继器的不同协议的性能和鲁棒性变得至关重要。目前可用的噪声量子计算机是这项任务的理想选择，因为它们可以模拟量子通信信道中的噪声环境，并为协议在现实硬件上的性能提供衡量标准。在本文中，我们报告了量子中继器完整架构的电路级实现，并在IBM的云量子计算机IBMQ上对该协议进行了基准测试。我们的实验表明，一个完整的片上量子中继器的共享钟对的保真度为26%，产率为49%。我们还将这些结果与IBM Qiskit的模拟数据进行了比较。我们的实验结果提供了一个量化的措施，目前可用的中继器可以建立纠缠的保真度。此外，所提出的电路实现为最先进的量子计算硬件提供了鲁棒的基准。
2021-10-14 quant-ph
Cross-Platform Benchmarking of Near-Term Quantum Optimisation Algorithms
National Quantum Computing Centre（国家量子计算中心）；Rutherford Appleton Laboratory（拉瑟福·阿普尔顿实验室）；University of Strathclyde（斯特拉斯克莱德大学）；Capgemini UK PLC（凯捷英国有限公司）；Capgemini Quantum Lab（凯捷量子实验室）
本文通过密集的二次无约束二元优化问题评估近期量子优化算法，比较了VQE和量子退火在不同设备上的性能，并探讨了其在材料科学中的应用。
2026-03-24 quant-ph
Benchmarking Amplitude Estimation on a Superconducting Quantum Computer
振幅估计（AE）是许多量子算法中的关键子例程，其允许在各种应用中的二次加速，如涉及估计金融蒙特卡罗模拟中的各种函数的统计的那些应用。许多工作已经投入到设计方法来有效地估计量子态的振幅，而不需要像量子傅立叶变换（QFT）这样的昂贵操作，考虑到当前NISQ设备的约束，这是特别禁止的。较新的方法减少了量子计算机上所需的操作数量，是AE子例程最有前途的近期实现。虽然在依赖于AE的应用中，量子优势的确切电路要求还有待观察，但有必要继续对该算法在当前量子计算机上的性能以及与此类子程序相关的电路成本进行基准测试。考虑到这些因素，我们扩大从以前的实验中使用极大似然估计（MLE）近似的量子态的振幅的结果，并提供经验上界的当前可行的电路深度AE超导量子计算机上。我们的研究结果表明，使用最佳编译电路的MLE目前可以在电路深度为131的情况下超过高达3次Grover迭代的朴素采样，这高于其他实验结果。这个功能基准是许多将根据当前量子硬件进行持续监测的基准之一，以衡量实现量子优势的必要进展。
2022-01-27 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Benchmarking Quantum Instruments
提出一种通过拟合连续随机编译测量均返回理想结果的概率来直接估计带前馈量子测量错误率的方法，仅需单次大量连续测量即可获取数据，并证明广义Pauli保真度在随机编译下不变。
2025-01-31 quant-ph
Disorder-Free Localization for Benchmarking Quantum Computers
本文提出将无序局域化（DFL）的典型模型通过高效的三比特门编码实现于基于门的量子计算机上，利用关联传播缺失与可调纠缠增长至体积律作为基准测试平台，为可扩展量子计算机的能力提供严格预测与理想测试。
2024-10-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Benchmarking Quantum Computer Simulation Software Packages: State Vector Simulators
本文构建容器化HPC基准测试工具链，系统比较多款态矢量量子模拟软件在三类典型任务中的性能与规模扩展性，以支持软件选型和后续社区验证。
2024-07-06 cs.ET physics.comp-ph quant-ph
Quantum Poker A game for quantum computers suitable for benchmarking error mitigation techniques on NISQ devices
量子计算机即将成为商业上可用的现实。它们代表了计算领域的范式转变，具有陡峭的学习梯度。游戏的创建是一种减轻初学者过渡的方式。我们提出了一个类似于扑克变体德州扑克的游戏，目的是作为一个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以一种有趣的方式学习。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所取代，每个玩家的牌被从一组可用门中随机抽取的量子门所取代。每个玩家都可以用他们的卡片创建一个量子线路，目的是最大化在计算基础中测量的$1$的数量。利用了叠加、纠缠和量子门的基本概念。我们提供了一个使用Qiskit的概念验证实现。对使用模拟器和IBM机器创建的电路的结果进行了比较，表明当代量子计算机的错误率仍然很高。为了使有噪声的中尺度量子计算机（NISQ）取得成功，即使是简单的电路，也需要改进错误率和错误缓解技术。我们表明，量子误差缓解（QEM）技术可以用来提高实际量子设备上的可观测量的期望值。
2020-03-23 physics.pop-ph quant-ph
Benchmarking a heuristic Floquet adiabatic algorithm for the Max-Cut problem
本文提出用固定有限 Trotter 步实现 Floquet 绝热演化以求解 Max-Cut，显著降低门数量，并通过 matrix-product-state 模拟验证其在 3-正则图上的性能与资源需求。
2024-04-24 quant-ph
Benchmarking quantum computers for real-time evolution of a $(1+1)$ field theory with error mitigation
量子计算机为量子场论散射过程的实时计算提供了可能。我们建议使用一个指数平均的绝对值之间的差异准确计算的特罗特进化的网站职业和他们的实际测量NISQ机器。平均值是针对一定数量的Trotter步骤的所有量子位。我们使用这个指标来量化连续的最先进的机器和错误缓解技术所取得的进展。我们说明的概念与横向伊辛模型在一个空间维度与四个站点使用三个IBM的量子计算机（阿尔马登，Boeblingen，墨尔本）。我们讨论了实现物理目标所需的特罗特步骤的大小。使用建议的度量，我们表明，读出缓解方法和理查森外推减轻测量是非常有效的特定数量的特罗特步骤的选定大小。这种特定的选择可以应用于其他机器和噪音缓解方法。另一方面，可靠的算法缓解将需要显著更大数量的更小的Trotter步骤。
2021-05-19 hep-lat hep-th quant-ph
Benchmarking bosonic and fermionic dynamics
本文提出一种针对玻色子和费米子量子设备的随机模拟基准测试框架，利用粒子数守恒动力学和受限操作，对状态制备和测量误差具有鲁棒性，并提供理论保证和数值验证。
2024-08-20 quant-ph
Benchmarking Adiabatic Quantum Optimization for Complex Network Analysis
我们为评估当前和未来量子计算机的基准方法奠定了基础。我们提出并开始解决关于如何公平地比较处于技术成熟度不同阶段的计算设备的基本问题。我们批判性地评估并提供我们自己对当前量子基准测试工作的贡献，特别是那些涉及绝热量子计算和D-Wave Systems，Inc.生产的绝热量子优化器的工作。我们发现，D-Wave的绝热量子优化器的性能与一些困难的组合优化问题的经典方法大致相当;然而，D-Wave设备的架构限制在评估现实世界的应用中存在重大障碍。除了识别和隔离这些限制之外，我们还开发了算法工具来规避未来D-Wave设备的这些限制，假设它们在未来几年内继续以指数速度增长和成熟。
2016-04-01 quant-ph
Benchmarking Quantum Computers via Protocols, Comparing IBM's Heron vs IBM's Eagle
Technion University（以色列理工学院）；The Helen Diller Quantum Center（海伦·迪勒量子中心）
本文采用基于协议的基准测试方法，通过定义量子性阈值，在协议层面评估量子处理器性能，比较 IBM Eagle 和 Heron 两代架构，发现 Heron 性能显著提升。
2026-06-16 cs.DC cs.ET quant-ph
Benchmarking near-term quantum devices with the Variational Quantum Eigensolver and the Lipkin-Meshkov-Glick model
变分量子本征求解器（VQE）是一种很有前途的噪声中尺度量子（NISQ）计算算法。NISQ算法在NISQ器件上的性能验证是一项重要的工作。我们认为精确对角化Lipkin-Meshkov-Glick（LMG）模型作为基准NISQ计算机的候选人。我们利用Bethe不等式构造了三角LMG模型的本征态，并利用LMG的基本代数结构构造了量子线路。我们构造了具有深度$\mathcal{O}(N)$和$\mathcal{O}(\log_2N)$的电路，可以制备$N$粒子的任意三角LMG本征态。两个电路所需的门数均为$\mathcal{O}(N)$。然后，本征态的能量可以被测量并与确切已知的答案进行比较。
2021-08-02 quant-ph
Robust Extraction of Tomographic Information via Randomized Benchmarking
我们描述了如何随机基准可以用来重建任何保迹量子映射的酉部分，这反过来又足以充分表征任何酉演化，或更一般地说，任何酉保迹演化。这种方法继承了随机基准测试对准备、测量和门缺陷的鲁棒性，因此避免了由这些缺陷引起的系统误差。我们还扩展了这些技术，以有效地估计量子映射的平均保真度的克利福德群以外的酉映射。我们考虑的幺正对应于通常用作构建块的大型电路，以实现可扩展的，通用的和容错的量子计算。因此，我们可以有效地验证基于电路的通用量子计算机的所有子组件。此外，我们严格约束的时间和采样的随机基准程序的复杂性，证明所需的非线性估计问题可以有效地解决。
2016-04-11 quant-ph
Benchmarking gate-based quantum devices via certification of qubit von Neumann measurements
本文介绍开源库PyQBench的更新版本，通过集成量子测量认证方案并支持IBM Q设备，为NISQ时代提供可靠的量子比特冯·诺依曼测量基准测试工具。
2025-06-04 quant-ph
Benchmarking quantum simulation at scale
Center for Quantum Information and Control, University of New Mexico（新墨西哥大学量子信息与控制中心）；Department of Physics and Astronomy, University of New Mexico（新墨西哥大学物理与天文学系）
研究量子计算机在非平衡量子模拟方面超越经典计算机的优势，提出基于稳定器疤痕的可扩展验证方案，通过假设物理误差模型，以量子模拟保真度为基准，为非平衡动力学量子优势实验提供支持。
2026-07-17 cond-mat.str-el hep-lat quant-ph
Predictive Models from Quantum Computer Benchmarks
Sandia National Laboratories（桑迪亚国家实验室）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Stanford University（斯坦福大学）
本文提出利用能力模型从量子计算机基准测试数据构建预测模型，通过两个案例研究展示了预测电路保真度和成功概率的灵活性，并验证了方法的有效性。
2023-05-15 cs.LG quant-ph
Sample-efficient benchmarking of shallow all-to-all random quantum circuits
The College of William & Mary（威廉玛丽学院）；The University of Chicago（芝加哥大学）；Joint Center for Quantum Information and Computer Science, University of Maryland and NIST（马里兰大学和NIST联合量子信息与计算中心）；University of Waterloo（滑铁卢大学）
针对浅层全连接随机量子电路，提出基于非线性交叉熵的样本高效基准，能清晰区分噪声量子计算机与经典欺骗算法。
2026-05-21 quant-ph
Measuring NISQ Gate-Based Qubit Stability Using a 1+1 Field Theory and Cycle Benchmarking
限制在噪声中间尺度量子（NISQ）机器上实现应用的一些最成问题的问题是不相干和相干误差的不利影响。我们使用横向场伊辛模型哈密顿量作为样本用户应用程序，在量子硬件平台上对相干误差进行了深入研究。我们在这里报告这些计算的结果，使用几种错误缓解协议，这些协议描述了这些错误，并提供了硬件量子位稳定性的指示。通过一组详细的测量，我们确定了日间和日间量子比特校准漂移以及量子线路放置对处理器上不同物理位置的量子比特组的影响。本文还讨论了这些测量如何更好地理解这些类型的错误，以及它们如何改善验证量子计算准确性的努力。
2022-01-08 quant-ph
Benchmarking Variational Quantum Eigensolvers for Quantum Chemistry
量子化学是量子计算机在不久的将来最有前途的应用之一。对于有噪声的中尺度量子器件，基于变分量子本征求解器（VQE）的量子-经典混合框架已成为首选方法。在文献中，VQE有许多不同的变体，但不知道哪一种对于给定的分子是最佳的。为此，我们对十多种不同类型的VQE ansatzes（最多30个量子位的系统）进行了全面的基准测试，基于它们在能量准确性，收敛前的运行时间和参数数量方面的性能。我们的研究结果表明，ADAPT方法可以用于获得更精确的能量小系统（低于14量子比特），但它需要更多的计算资源。对于较大的分子，UCCSD 0具有更好的性能。然而，所有测试的ansatzes很难达到化学精度拉伸键长。我们的结果是使用MindSpore Quantum获得的，其中代码和基准测试工具包在Gitee上公开。
2022-11-23 quant-ph
Benchmarking Quantum Computers via Protocols, Comparing Superconducting and Ion-Trap Quantum Technology
Technion University（以色列理工学院）；The Helen Diller Quantum Center（海伦·迪勒量子中心）
本文提出一种基于二进制保真度阈值的协议基准测试方法，直接测量超导和离子阱量子芯片子区域的量子优势，实现公平比较。
2026-06-03 cs.DC cs.ET quant-ph
Efficient classical simulation and benchmarking of quantum processes in the Weyl basis
构建可扩展量子计算机的关键步骤之一是识别导致量子演化过程中错误的噪声源。不同的实现方式带来了多个依赖于硬件的噪声源和退相干，这使得它们的检测问题更加复杂。我们开发了一个随机基准测试算法，它使用Weyl酉有效地识别和学习的混合错误模型，在计算过程中发生的。我们提供了一个有效的可计算的估计所需的开销计算期望值的噪声电路的输出只依赖于本地的相互作用和电路结构上没有进一步的假设。的开销随噪声率降低，这使我们能够计算分析噪声的界限，这意味着有效的经典模拟。我们将我们的方法应用于出现在变分量子本征求解器中的模拟电路，并建立了一个上界作为噪声的函数的经典模拟复杂度，识别制度时，他们成为经典有效地模拟。
2021-03-15 quant-ph
Large-Scale Quantum Device Benchmarking via LXEB with Particle-Number-Conserving Random Quantum Circuits
本文通过在随机量子电路中引入粒子数守恒约束并提出MLXEB方法，解决了LXEB无法基准测试超过100量子比特器件的问题，并通过数值模拟验证了其保真度估计的准确性。
2025-07-23 quant-ph
Benchmarking the Quantum Approximate Optimization Algorithm
量子近似优化算法的性能通过使用三种不同的度量来评估：找到基态的概率、能量期望值以及与近似比密切相关的比。所研究的问题实例集包括加权MaxCut问题和2-可满足性问题。后者的伊辛模型表示具有独特的基态和高度简并的第一激发态。量子近似优化算法在量子计算机模拟器和IBM Q Experience上执行。此外，从D-Wave 2000 Q量子退火机获得的数据用于比较，发现D-Wave机优于在模拟器上执行的量子近似优化算法。量子近似优化算法的整体性能被发现强烈依赖于问题的实例。
2020-06-05 quant-ph
