qubits 套件

類別

GateBased

一種通用的基於閘門的架構。 錯誤率可任意設定，參考中為 1e-3 或 1e-4。

參考：

  • Michael E. Beverland、Prakash Murali、Matthias Troyer、Krysta M. Svore、Torsten Hoefler、Vadym Kliuchnikov、Guang Hao Low、Mathias Soeken、Aarthi Sundaram、Alexander Vaschillo：評估以實現實際量子優勢的需求， arXiv：2211.07629

  • Jens Koch、Terri M. Yu、Jay Gambetta、A. A. Houck、D. I. Schuster、J. Majer、Alexandre Blais、M. H. Devoret、S. M. Girvin、R. J. Schoelkopf：源自 Cooper 對盒的電荷不敏感量子位設計， arXiv：cond-mat/0703002
Majorana

本類別模擬可能對未來 Majorana 量子位元相關的物理指令。 對於這些量子位元，我們假設測量與物理 T 閘各需 1 微秒。 由於硬體的拓撲保護，我們假設單一及兩量子位元測量誤差率（Clifford 誤差率）分別為 $10^{-4}$、$10^{-5}$ 及 $10^{-6}$，作為現實目標與樂觀目標之間的範圍。 此架構中非 Clifford 操作無拓撲保護，因此我們假設非 Clifford 物理 T 閘的錯誤率分別為 5%、1.5%和 1 的%。

參考：

  • Torsten Karzig、Christina Knapp、Roman M. Lutchyn、Parsa Bonderson、Matthew B. Hastings、Chetan Nayak、Jason Alicea、Karsten Flensberg、Stephan Plugge、Yuval Oreg、Charles M. Marcus、Michael H. Freedman：基於Majorana零模態的Poisoning-Protected 拓撲量子計算的可擴展設計， arXiv：1610.05289

  • Alexei Kitaev：量子線中未配對的Majorana費米子， arXiv：cond-mat/0010440

  • Sankar Das Sarma、Michael Freedman、Chetan Nayak：《Majorana 零模態與拓撲量子計算》， arXiv：1501.02813
NeutralAtom

一種具有明確原子傳輸功能的運動感知中性原子架構。

此模型捕捉了一個具有原生單量子位操作、Rydberg 介導糾纏閘、Z 基底測量，以及帶有硬體運動約束的物理移動指令的中性原子裝置。 指令集包含自由虛擬 RZ 旋轉、單量子位 SQRT_X 元與 H 閘， CZ 作為原生的雙量子位互動， CNOT 其持續時間由一次 Rydberg 交互加上兩次單量子位運算推導，並 MEAS_Z/MEAS_RESET_Z 用於讀取。

運動模型透過原子間距、最大速度、最大加速度，以及原子進入或離開交互作用或測量區時可選的切換時間來暴露 PHYSICAL_MOVE 並參數化。

參考：

  • M. Saffman， T. G. Walker， K. Molmer：《帶有里德伯格原子的量子資訊》， arXiv：0909.4777

    1. Bernien、S. Schwartz、A. Keesling 等：多體探測

      51原子量子模擬器上的動力學， arXiv：1707.04344

    1. Bluvstein， H. Levine， G. Semeghini 等：一個量子處理器

      基於糾纏原子陣列的相干運輸， arXiv：2112.03923

    1. Tian， W. J. Wee、A. Qu 等：任意的平行組裝

    多鑷子演算法的無缺陷原子陣列， arXiv：2209.08038

      1. 埃弗雷德、D. 布魯夫斯坦、M. 卡利諾夫斯基等：高保真

    中性原子量子電腦上的平行糾纏閘， arXiv：2304.05420

    1. Wintersperger、F. Dommert、T. Ehmer 等：中性原子量子

    計算硬體：效能與終端使用者觀點， arXiv：2304.14360

    1. Wang， P. Liu、D. B. Tan 等：Atomique：一個量子編譯器

      可重構中性原子陣列， arXiv：2311.15123

    1. Bluvstein， S. J. Evered、A. A. Geim 等：邏輯量子

      基於可重組原子陣列的處理器， arXiv：2312.03982

  • W.-H。 林、陳大、康：Reuse-Aware 分區彙編

    基於中性原子的量子架構， arXiv：2411.11784

    1. Savola， A. Paler：ATLAS：有效原子重排

    Defect-Free Neutral-Atom 傳輸損耗下的量子陣列， arXiv：2511.16303