A benchmarking procedure for quantum networks
我们建议网络基准测试：一种有效地对连接量子网络中的量子处理器的量子网络链路的质量进行基准测试的过程。该过程基于标准随机基准测试协议，并提供了对量子网络链路保真度的估计。我们提供的协议的统计分析，以及一个模拟的实施启发NV中心系统使用Netsquid，一个专用的模拟器嘈杂的量子网络。
2021-03-01 quant-ph
Quantum benchmarking with realistic states of light
量子基准测试的目标是证明不完美的量子通信设备（例如，量子信道、量子存储器、量子密钥分发系统）仍然可以用于有意义的量子通信。然而，在量子基准测试实验中使用的测试状态也可能是不完美的。许多量子基准仅对匹配某些理想形式的状态有效，例如纯态或高斯态。我们概述了如何使用任意光状态进行量子基准测试。我们证明了这些结果使用实际数据从连续变量量子存储器。
2012-08-27 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
Benchmarking Quantum Computers and the Impact of Quantum Noise
基准测试是如何确定计算系统的性能。令人惊讶的是，即使对于经典计算机，这也不是一个简单的过程。必须选择适当的基准和指标来提取有意义的结果。不同的基准测试以不同的方式测试系统，每个单独的度量可能会或可能不会感兴趣。选择合适的方法是棘手的。对于量子计算机来说，情况更加开放，其中有更广泛的硬件，更少的既定指导方针和额外的复杂因素。值得注意的是，量子噪声会显著影响性能，并且难以准确建模。在这里，我们从计算机体系结构的角度讨论量子计算机的基准测试，并提供数值模拟，突出表明谨慎的挑战。
2021-05-06 quant-ph
Benchmarking Techniques for Decoded Quantum Interferometry
Infineon Technologies AG（英飞凌科技有限公司）
本文提出了一种新的基准测试方法，用于评估解码量子干涉仪算法所需的量子门数量，应用于二进制涂色工厂问题以对比DQI与经典求解器的性能。
2026-03-25 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
BenchQC -- Scalable and modular benchmarking of industrial quantum computing applications
Fraunhofer Institute for Cognitive Systems IKS（弗劳恩霍夫认知系统研究所）；Fraunhofer Institute for Integrated Circuits IIS（弗劳恩霍夫集成电路研究所）；Reply SE, Machine Learning Reply GmbH（Reply股份公司，机器学习Reply有限公司）；OptWare GmbH（OptWare有限公司）
BenchQC通过开源平台QUARK实现工业量子应用的可扩展和模块化基准测试，旨在揭示量子计算应用中的关键趋势和实用性指导。
2025-04-15 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
Scalable fast benchmarking for individual quantum gates with local twirling
随着可控量子系统的发展，快速、实用的多量子比特门表征对于构建高保真量子计算器件至关重要。通过随机基准测试来满足这一要求的通常方法需要复杂地实现许多多量子位旋转门。如何有效可靠地估计量子过程的保真度仍然是一个悬而未决的问题。在这项工作中，我们提出了一个字符周期基准测试协议和字符平均基准测试协议，只使用本地旋转门来估计单个多量子比特操作的过程保真度。我们的协议可以通过局域规范变换来刻画包括和超出Clifford群的一大类量子门，从而形成了量子计算的通用门集。我们数值演示了非Clifford门-控制- $(TX)$和Clifford门-五量子比特量子纠错编码电路的协议。数值结果表明，我们的协议可以有效地和可靠地表征门工艺的并行性。仿真结果表明，与交叉熵基准测试相比，特征平均基准测试在采样复杂度方面实现了三个数量级的改进。
2023-02-09 quant-ph
Benchmarking quantum gates and circuits
本文综述了多种量子门与电路基准测试技术，并提出对SPAM误差鲁棒、可同时表征相干与非相干误差的确定性基准测试协议，为量子计算基准测试提供实用指导。
2025-02-23 quant-ph
Hybrid benchmarking of arbitrary quantum gates
我们提出了一个协议的交错随机基准任意量子门使用Monte Carlo抽样的量子态。它是普遍适用的，包括非Clifford门，同时保留随机基准的关键优势，如误差放大以及独立于状态准备和测量误差。这个属性对于许多当代系统中的实现是至关重要的。虽然该协议在量子位数上呈指数级扩展，但它在实验总数的数量级和经典预处理中的节省方面都优于平均门保真度的直接蒙特卡罗采样，这是指数级的。
2016-06-15 quant-ph
Randomized benchmarking in measurement-based quantum computing
随机基准测试通常被用作表征小型量子器件中基本逻辑门组的性能的有效方法。在基于测量的量子计算模型中，逻辑门是通过对固定的通用资源状态进行单点测量来实现的。在这里，我们将单个量子位的随机基准测试协议调整为线性簇状态计算，这提供了与目标门集相关的噪声的部分但有效的表征。将随机基准测试应用于基于测量的量子计算，在基于测量的模型中与逻辑门相关的固有随机性与基准测试中使用的随机门序列之间表现出有趣的相互作用。我们考虑两种不同的方法：第一种使用标准的单量子位Clifford群，而第二种使用最近推出的（非Clifford）基于测量的2-设计，利用固有的随机性来实现门序列。
2016-09-01 quant-ph
Benchmarking universal quantum gates via channel spectrum
本文提出信道谱基准测试（CSB）方法，通过含噪信道特征值推断目标门的保真度等噪声性质，可对通用门和多量子比特系统进行可扩展且抗态制备与测量误差的基准测试。
2023-09-21 quant-ph
Randomized benchmarking for individual quantum gates
任何技术都需要对其组件进行精确的基准测试，量子技术也不例外。随机基准测试允许来自Clifford组的量子门的平均门保真度的相对资源经济的估计，假设所有门的噪声水平相同，利用随机选择的Clifford门的合适序列。在这项工作中，我们报告了随机基准测试的重大进展，表明它可以为克利福德组以外的单个量子门，即使是不同的噪声水平，每个量子门。这是可能的，量子资源的开销很小，但以显著的经典计算成本为代价。在我们的分析的核心是一个代表性的理论框架，我们在这里开发的是接触到经典的估计技术的基础上自举和矩阵铅笔。我们展示了该计划的运作在T-门的基准张量权力的手。除了它的实际意义，我们希望这一见解是相关的，因为它突出了在高精度表征量子门时对未知噪声过程的假设的作用。
2018-12-04 quant-ph
Fair Benchmarking of Optimisation Applications
Maastricht University（马斯特里赫特大学）；TNO（荷兰应用科学研究组织）
本文提出了一种公平评估量子优化应用的框架，强调端到端工作流程、透明调优和问题多样性，以提高评估的可重复性和可信度。
2025-12-08 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
PyQBench: a Python library for benchmarking gate-based quantum computers
该研究推出了开源框架PyQBench，用于基准测试基于门的量子计算机，可通过验证区分两种冯·诺依曼测量的能力测试NISQ设备，既提供带预定义测量族的CLI，也支持用户自定义测量。
2023-03-31 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 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
Robust randomized benchmarking of quantum processes
我们描述了一个简单的随机基准协议的量子信息处理器，并获得一系列的模型的可观察到的保真度衰减作为一个函数的扰动扩展的错误。我们能够证明，该协议提供了一个有效的和可靠的估计的平均错误率为一组操作（门）下的一般噪声模型，允许时间和门相关的错误。我们确定的条件下，这一估计仍然有效，并说明协议通过数值例子。
2010-09-19 quant-ph
Characterizing Quantum Gates via Randomized Benchmarking
我们描述和扩展的可扩展的随机基准协议提出的物理。106，180504（2011），其提供了一种用于对量子门进行基准测试并估计噪声的门依赖性的方法。该协议允许噪声具有弱的时间依赖性和门依赖性，我们提供了一个充分条件，该协议的适用性方面的噪声的平均变化。我们讨论了如何考虑状态准备和测量误差，并提供了一个完整的证明协议的可扩展性。我们在特殊情况下建立了该协议提供的错误率和使用钻石范数距离测量的错误强度之间的连接。
2012-04-27 quant-ph
Quantum Computer Benchmarking via Quantum Algorithms
我们提出了一个框架，利用量子算法，架构感知量子噪声模型和一个理想的模拟器，以基准量子计算机。基准度量突出了量子计算机演化与模拟噪声和理想量子演化之间的差异。我们利用我们的框架对三个IBMQ系统进行基准测试。使用多种算法，包括连续时间算法，作为基准，以不同的方式强调计算机，突出它们对不同电路的行为。每个量子线路的复杂性会影响每个量子计算机的效率，电路尺寸的增加会导致更多的噪声行为。此外，使用连续时间量子算法及其哈密顿量的分解也允许提取关于量子系统上的两种方法的效率的有价值的比较。结果表明，我们的基准测试提供了关于每个量子计算机性能的充分和全面的信息。
2021-12-17 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
Quantum non-Markovian noise in randomized benchmarking of spin-boson models
本文研究多模玻色浴导致的量子非马尔可夫噪声对量子比特随机化基准测试的影响，发现衰减由指数变为近乎多项式，并提出数值方法支撑理论分析。
2025-02-20 quant-ph
Estimation of correlations and non-separability in quantum channels via unitarity benchmarking
在系统之间传输相干量子信息的能力是量子技术的基本组成部分，并导致全局量子过程中的相干关联。然而，相对于量子态，量子信道中的关联结构研究较少。最近的技术在随机基准的激励下，我们开发了一系列的结果，有效地估计相关性的二分量子信道。我们引入子酉措施，是不变的基础上的局部变化，推广的渠道的酉性，并允许通道内的相干信息交换的分析。利用这些，我们表明，酉是一夫一妻制，并提供了一个新的信息干扰关系。然后，我们定义了一个概念的相关么正性，量化的相关性在一个给定的通道。最重要的是，我们表明，这一措施是严格有界的可分通道的集合，因此提供了一个见证的不可分性。最后，我们描述了如何有效的噪声信道的措施，可以有效地估计在不同的随机基准测试协议。我们发现，相关的么正性可以估计在任何可分离的量子信道的SPAM鲁棒的方式，并表明，基准/断层扫描协议与中间电路复位可以可靠地见证足够小的复位错误的不可分离性。我们开发的工具提供的信息超出了通过同步随机基准测试获得的信息，因此可以应用于量子设备中的串扰和相干误差的分析。
2022-05-01 quant-ph
Randomized Benchmarking Using Unitary t-Design for Average Fidelity Estimation of Practical Quantum Circuit
随机基准测试是一种有效的评估有噪声量子线路平均保真度的方法。然而，它对单一误差不敏感。在这里，我们提出了一种随机基准测试的方法，其中一个单一的t-设计，并通过它的单一误差估计可以转换为一组酉算子的伪随机性分析。当对n量子位d维系统进行酉t设计时，我们给出了随机基准测试序列数量的界。通过引入局部随机幺正算子，幺正t-设计的分解，该界比以前的多量子比特电路界更实用。我们还给出了一个严格的钻石范数之间的任意和均匀分布的酉算子集，形成一个ε-近似酉t-设计。它可以用来定量分析大规模量子线路中相应的平均保真度和误差。
2017-12-12 quant-ph
Scalable randomized benchmarking of quantum computers using mirror circuits
量子门的性能通常使用某种形式的随机基准来评估。然而，现有的方法对于超过大约五个量子比特变得不可行。在这里，我们展示了如何使用一个简单的和可定制的电路类-随机镜像电路-执行可扩展的，强大的，灵活的Clifford门随机基准。我们表明，这种技术近似估计了平均多量子位逻辑层的保真度，并且我们使用了高达225个量子位的模拟，物理上真实的错误率在0.1-1%的范围内，以证明其可扩展性。然后，我们使用云量子计算平台的多达16个物理量子位来证明我们的技术可以揭示和量化多量子位电路中的串扰误差。
2022-10-10 quant-ph
Benchmarking quantum computers via protocols
本文提出用协议基准测试量子计算机，通过明确阈值区分量子性与经典性，并用于比较不同量子计算机及真实芯片与模拟器，进而回答有效量子比特数问题。
2025-05-25 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
Demonstration of Robust Quantum Gate Tomography via Randomized Benchmarking
典型的量子门层析成像协议与自一致性问题作斗争：在没有初始状态和最终测量的知识的情况下不能重建门操作，但是在没有良好表征的门的情况下不能获得这样的知识。最近提出的技术，被称为随机基准断层扫描（RBT），回避这个自我一致性问题，设计实验是不敏感的准备和测量的缺陷。我们在超导量子比特系统中实现了这一提议，使用了一些实验改进，包括在单个“原子”脉冲和自定义控制硬件中实现Clifford组的每个元素，以实现大开销协议。我们展示了几个单量子位量子门的稳健重构，包括Clifford群外的幺正。我们证明，RBT产生的物理门重建是一致的随机基准获得的qualities。
2015-05-25 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
Entropy density benchmarking of near-term quantum circuits
School of Informatics, University of Edinburgh（爱丁堡大学信息学院）；Quandela；Phasecraft Ltd.（Phasecraft有限公司）
本文提出通过熵密度积累来评估近期量子电路性能，提供了一种新的基准测试方法，用于确定量子优势的电路体积阈值。
2026-09-02 quant-ph
Benchmarking the performance of quantum computing software
提出开源基准测试套件Benchpress，含1000+测试（覆盖最多930量子比特、O(10⁶)双量子比特门电路）及统一执行框架，在7个量子软件包上生成结果，可适配硬件改进并预评估未来架构成本，保障性能声明透明可验证。
2025-02-16 quant-ph
Benchmarking Embedded Chain Breaking in Quantum Annealing
量子退火通过寻找嵌入的哈密顿量的能量基态来解决组合优化问题。然而，在嵌入的哈密顿量下的量子退火动力学可能违反绝热演化的原理，并产生对应于计算解中的误差的激发。在这里，我们凭经验基准链断裂的概率，并确定甜蜜点解决一套嵌入式哈密顿。我们进一步将量子退火硬件中链断裂的物理位置与底层嵌入技术相关联，并在量身定制的后处理策略中使用这些局部化速率。我们的结果展示了如何使用量子退火硬件的表征来调整嵌入的哈密顿量并消除计算误差。
2021-04-07 quant-ph
Benchmarking Quantum Models for Time-series Forecasting
本研究对多种量子模型与经典模型在时间序列预测上进行基准测试，发现经典模型总体更优，但部分量子模型在特定数据集上超越ARIMA。
2024-12-18 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
Modeling Quantum Volume Using Randomized Benchmarking of Room-Temperature NV Center Quantum Registers
本文针对室温金刚石NV中心量子寄存器，通过实验校准误差模型并估计量子体积为8，展示了全对全连接下2、3量子比特门的竞争力，为统一量子硬件评估指标奠定基础。
2024-12-17 quant-ph
Benchmarking non-simulable quantum processes via symmetry conservation
随着量子器件规模的扩大，多体量子门和算法开始超越经典模拟的可能性。依赖于这种经典的模拟验证方法，如过程断层扫描和随机基准测试，不能有效地检查大多数过程的正确性。特别地，非Clifford门不仅是通用量子计算的要求，而且是与其经典对应物相比产生基本加速的任何算法或量子模拟的要求。我们表明，它实际上仍然是可能的，以验证这种非模拟的过程中，利用预期或工程保守的法律在系统中，结合一个单一的一个设计策略，在计算希尔伯特空间的随机误差。我们表明，在（容错）量子纠错的上下文中，我们可以构建一个设计使用的逻辑编码的Clifford组工程无错稳定子空间，以获得平均误差为任意逻辑编码的门和算法。在基准模拟的物理系统的情况下，这些可以有各种奇异的对称性，其中一个设计策略仍然可以构建。我们给出的例子，费米系统，保存粒子数，以及费米-哈伯德模型。对称基准测试方法保持了对状态准备和测量缺陷的鲁棒性。
2017-10-12 quant-ph
Benchmarking of quantum processors with random circuits
尺寸在10-100量子比特范围内的量子处理器现在越来越常见。然而，随着规模的增加，基准测试的复杂性也随之增加。给定设备的有效性在不同任务之间可能会有很大差异，并且并不总是容易从单量子位和双量子位门的性能来预测。出于这个原因，评估处理器在一系列重要任务中的质量非常重要。在这项工作中，我们提出并实现基于随机量子线路的测试。这些用于评估多个不同的超导量子位设备，大小从5到19个量子位，来自两个硬件制造商：IBM Research和Rigetti。对数据进行分析，以定量描述器械的性能。我们还描述了它如何可以被用于一个定性的描述访问外行，作为一个游戏。
2018-06-07 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
Benchmarking quantum co-processors in an application-centric, hardware-agnostic and scalable way
用于对当前量子协处理器进行基准测试的现有协议无法满足用于评估高性能计算平台性能的通常标准。在对这些协议（无论是在门级、电路级还是应用级）进行综合审查后，我们引入了一个新的基准测试，称为Atos Q-score（TM），该基准测试以应用为中心，与硬件无关，可扩展到量子优势处理器大小及更大。Q-score测量可以有效地用于使用量子近似优化算法解决MaxCut组合优化问题的量子位的最大数量。我们给出了一个强大的定义的概念，有效的性能，通过引入一个改进的近似比的基础上缩放的随机和最佳算法。我们使用量子处理器的完美和噪声模拟来说明Q分数的行为。最后，我们提供了一个Q-score的开源实现，可以轻松计算任何量子硬件的Q-score。
2021-07-26 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 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
Benchmarking Variational Quantum Eigensolvers for Entanglement Detection in Many-Body Hamiltonian Ground States
本文使用变分量子特征求解器（VQEs）对由Heisenberg哈密顿量描述的多体系统进行纠缠检测基准测试，发现受哈密顿量相互作用启发的参数化量子电路在代价函数估计上优于问题无关电路。
2024-07-29 quant-ph
Benchmarking non-Clifford gates using only Pauli twirling group
Tsinghua University（清华大学）
本文提出了一种基于Pauli转移特征的基准测试方法，用于高效评估非Clifford门的保真度，通过局部Pauli操作估计量子通道的Pauli转移矩阵元素。
2025-10-17 quant-ph
Benchmarking near-term devices with quantum error correction
现在，越来越复杂的量子计算设备正在开发中，我们需要越来越复杂的基准。这包括需要确定这些设备支持量子纠错所需的技术的程度。在本文中，我们介绍了\texttt{topological\_codes}模块的Qiskit-technis，它的目的是提供必要的工具来执行这样的测试。具体来说，我们使用\texttt{RepetitionCode}和\texttt{GraphDecoder}类来运行基于重复代码的测试并处理结果。作为一个例子，来自IBM的\emph{Rochester}设备上运行的43量子位代码的数据。
2020-04-23 quant-ph
Benchmarking quantum control methods on a 12-qubit system
在这封信中，我们提出了一个实验基准的操作控制方法在量子信息处理器扩展到12量子位。我们使用两种互补的方法来实现这个大型希尔伯特空间的通用控制，并讨论它们的准确性和可扩展性。尽管有退相干，我们还是能够达到12-相干态（或12-量子比特的伪纯猫态），并使用液态核磁共振量子信息处理器将其解码为11量子比特加一个qutrit标记的可观测伪纯态。
2006-03-27 quant-ph
Characterizing large-scale quantum computers via cycle benchmarking
量子计算机有望比数字计算机更有效地解决某些问题。实用的量子计算面临的一个主要挑战是表征和减少在大规模处理器上运行的算法期间积累的各种错误。目前的表征技术无法充分考虑指数级的大量潜在误差，包括串扰和其他相关噪声源。在这里，我们开发了循环基准测试，这是一种严格且实际可扩展的协议，用于表征多量子比特量子处理器的局部和全局错误。我们通过在离子阱量子计算机上量化非纠缠和纠缠操作中的此类错误，实验证明了其实用性，其中最多10个量子位，多量子位纠缠门的总过程可靠性范围从2个量子位的99.6（1）%到10个量子位的86（2）%。此外，循环基准测试数据验证了每个单量子位门和每个双量子位耦合的错误率不会随着系统尺寸的增加而增加。
2019-02-22 quant-ph
Leakage Benchmarking for Universal Gate Sets
针对量子计算中泄漏误差难检测纠正的问题，提出LRB及iLRB基准测试框架，可更准确高效地测量多量子比特系统与通用门的泄漏率，数值实验验证了其可行性。
2024-04-18 quant-ph
Strong quantitative benchmarking of quantum optical devices
诸如量子中继器、量子存储器或量子信道之类的量子通信设备可避免地暴露于缺陷。然而，只要我们能证实这种器件保持其量子优势，缺陷的存在是可以容忍的。基于见证纠缠的基准已被证明有助于验证这些设备的真正量子性质。下一个挑战是表征设备在量子域内的强度。我们提出了一种方法，纠缠措施和严格的状态截断的基础上，这使我们能够表征的光学器件的量子化程度。这种方法作为一个定量的扩展到一个大类的先前已知的量子基准，不需要额外的信息以外的已经用于非定量基准。
2011-03-16 quant-ph
Quantum Benchmarking via Random Dynamical Quantum Maps
提出基于随机动态量子图模拟的通用量子计算机基准测试协议，通过引导量子比特至稳态系综评估系统级错误率，并在IBM Quantum的transmon量子比特上验证了其有效性。
2024-04-29 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
On the robustness of the hybrid qubit computational gates through simulated randomized benchmarking protocols
构建量子处理器的主要挑战之一是表征环境噪声。噪声表征可以通过利用不同的技术来实现，例如随机化，其中将若干随机量子门序列应用于测试下的量子位以导出关于影响噪声的统计特性。一个可扩展的和强大的算法能够基准的全部克利福德门使用随机化技术被称为随机基准。在这项研究中，我们模拟了半导体全电三电子双量子点量子比特，即混合量子比特，在不同的误差模型，包括准静态高斯和更现实的1/f噪声模型下，输入控制的随机基准协议。特定量子计算门的平均误差通过在感兴趣的门之间包括Clifford门获得的交错随机基准来提取。它提供了一个估计的保真度以及理论界的平均误差的门在测试。
2020-11-03 quant-ph
Measuring what matters: A scalable framework for application-level quantum benchmarking
IonQ Inc（IonQ公司）
本文提出一种可扩展的应用级量子基准测试框架，通过13个反映多领域真实工作负载的基准家族，系统评估量子解决方案的质量、总执行时间、总能耗及时间到解决方案，以连接低层性能指标与实际价值。
2026-04-13 quant-ph
