QPU(Quantum Processing Unit、量子処理装置)は、CPUに相当する量子ハードウェアです。量子ビットを保持し、量子ゲート演算を実行する物理デバイスです。現在のQPU技術には、超伝導量子ビット(IBM、Google、Rigetti)、捕捉イオン量子ビット(IonQ、Quantinuum)、光量子ビット(PsiQuantum、Xanadu)、中性原子(QuEra、Pasqal)があります。それぞれの技術は、量子ビット数、ゲート忠実度、結合性、コヒーレンス時間において異なるトレードオフを持ちます。QPUは極低温(超伝導)または真空中(捕捉イオン)で動作します。アクセスは通常クラウドAPIを通じて提供されます。実際のQPUで回路を実行すると、シミュレータと比較して常にノイズ、トランスパイルのオーバーヘッド、キューの待ち時間が伴います。
関連用語
量子ビット
Fundamentals量子情報の基本単位であり、古典ビットの量子版。
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NISQ
HardwareNoisy Intermediate-Scale Quantum — 完全な誤り訂正を持たない50〜1000量子ビットのデバイス。
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T1 / T2 時間
HardwareT1は量子ビットのエネルギー緩和時間、T2はコヒーレンス(位相緩和)時間。どちらも回路の実行時間を制限する。
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忠実度
Metrics実際の量子演算または状態が理想的な目標にどれだけ近いかを測る指標(0から1)。
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トランスパイル
Hardware量子回路を特定のデバイスのネイティブゲートセットと量子ビット結合にコンパイルする過程。
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