量子電腦效能評測出爐！科學家揭密超越超級電腦的關鍵時刻

最新研究顯示，科學家已開發出能精準評估量子處理器(QPU)效能的評測標準。這項由德國於利希研究中心主導的測試，針對IBM、Quantinuum、IonQ、Rigetti和IQM等五大廠商的19款量子晶片進行全面分析，找出各產品在高效能運算(HPC)領域的穩定度與可靠性。

研究團隊從兩個關鍵維度進行測試：「寬度」(量子位元總數)和「深度」(雙量子位元閘的運算層級)。深度指標特別重要，因為它反映了量子電路的複雜度與執行時間。測試結果顯示，IBM的QPU在深度表現上最為出色，而Quantinuum則在寬度測試中拔得頭籌。

值得注意的是，IBM從早期Eagle到最新Heron晶片世代展現出顯著的效能躍升。研究人員在2月10日發表於arXiv預印本資料庫的論文中指出，這種進步不僅來自硬體改良，更受益於韌體最佳化與分數閘技術的整合。不過，最新代號「Marrakesh」的Heron晶片雖將每層閘錯誤率(EPLG)降低了一半，卻未達預期的效能提升。

中小型企業的表現同樣亮眼。Quantinuum的H2-1晶片成功透過56量子位元的寬度測試，這項成就意義非凡，因為它代表量子系統已能在特定情境下超越傳統超級電腦。研究人員特別強調：「在50和56量子位元的實驗中，H2-1的表現已超越現有HPC系統的精確模擬能力。」

這套新評測標準以MaxCut問題為核心，透過調整圖形規模來控制運算難度。科學家表示，這種方法不僅執行成本低廉，還能產生具參考價值的效能指標。當系統輸出結果與隨機取樣無法區分時，即判定為測試失敗。

儘管如此，這套標準仍存在改進空間。研究團隊坦承，現行測試採用固定引數設定，無法在運算過程中動態調整。他們建議未來應開發更多評測方案，最終保留規則最明確、實用性最高的標準。

這項突破性研究為量子運算領域樹立了重要的效能衡量標竿，也預示著量子電腦即將在特定應用場景超越傳統超級電腦的歷史性時刻。