离子阱量子计算再迎新高！提前一年，IonQ冲破#AQ 35技术壁垒

今天，量子计算行业领军企业IonQ宣布成功提前一年实现了35个算法量子比特（#AQ）的技术里程碑目标。

IonQ在推文中表示，#AQ35是公司2024年的技术目标，“我们很高兴提前一年完成了这一目标”。

IonQ Forte采用了创新方法实现捕获离子量子计算。

在IonQ于2022年发布Forte时，其关键的差异化特征之一是软件可重构性。

这意味着工程师们可以在Forte中动态重新配置元素，而无需在其他架构中进行制造。

因此，Forte在设计之初就考虑到通过硬件和软件的组合升级来突破性能极限。

先是推出了#AQ 29，现在又推出了#AQ 35，IonQ将Forte定位为能够运行更宽电路的系统，同时保持高门保真度和全对全的量子比特连接。

在新宣布的#AQ 35中，有两个关键因素功不可没：增加的量子比特（硬件优化）和更高效的编译（应用优化）。

首先，量子比特数从30个增加到36个。由于对可配置AOD进行了优化，这些额外的量子比特的增加不会影响栅极保真度或连接性。

这是一个巨大的成功，因为原来30个量子比特的计算状态空间维度约为10亿，而36个量子比特的维度超过680亿。

——虽然这看起来可能不是很大，但它代表了潜在量子态数量增长64倍。

其次，IonQ设计并安装了新的检测光学器件，以精确成像和测量更长的量子比特链。

但硬件改进只是其中一部分：IonQ还提高了编译器的性能。

在#AQ 29成果中，IonQ受到了#AQ储存库中两个电路系列的深度限制：蒙特卡罗（MC）和振幅估计（AE）电路。

要通过#AQ 35，工程师们需要在7量子比特上通过MC和AE基准电路，在其Qiskit规范中，分别需要982和868个双量子比特门。

用于通过#AQ 29的编译器对这些电路进行了优化，将MC门减少了46%，AE门减少了32%。

最近，#AQ 35编译器通过应用新颖的编译策略，有效地搜索电路中重复的小量子比特块，将MC的双量子比特门数减少了97%，仅为26门；将AE的双量子比特门数减少了95%，仅为36门。

值得注意的是，即使经过大量编译器优化，工程师们仍然需要运行深度电路，特别是，AQ #35容量受限于35量子比特上的相位估计（243个双量子比特门）、35量子比特上的哈密顿模拟（306个双量子比特门）和26量子比特上的量子傅立叶变换（335个双量子比特门）。