出典検証済みレベル 3

量子ボリューム

量子ボリューム(QV)は量子コンピュータが正常に実行できる最大のランダム正方回路を測定するハードウェア非依存のベンチマーク指標です。

どういう意味か

IBMが2019年に導入。QV = 2^nで、nは重出力確率 > 2/3でランダム正方回路を実行できる最大量子ビット数。量子ビット数、ゲート忠実度、接続性を同時に捉えます。

日常のたとえ

車の馬力のようなもの。
量子コンピュータの標準テストスコア。

よくある誤解

  • 多い量子ビット数が自動的に高いQVを意味しません。
  • QVが唯一のベンチマークではありません。

要点

  • QV = 2^n。
  • 複数の特性を1つの指標に結合。
  • ハードウェア比較に有用。

理解度チェック

QV 128の意味は?

  1. A.128量子ビット
  2. B.128量子ビット回路実行可能
  3. C.7量子ビット7層ランダム回路を実行(2^7=128)
  4. D.128ビット数を因数分解
答えを見る

答え: C. 7量子ビット7層ランダム回路を実行(2^7=128)

理由: QV = 128 = 2^7。

前提となる概念

一次資料: Cross, Bishop, Sheldon, Nation & Gambetta, Validating quantum computers using randomized model circuits, Phys. Rev. A 100, 032328 (2019), doi:10.1103/PhysRevA.100.032328

Metric definition established; no current-record claims in text.

実践で学ぶ

この概念は46レベルのカリキュラムの一部です。インタラクティブなシミュレーターと、回答を表示前に検証するチューター Lumen と一緒に学べます。レベル1–5は無料です。