由桑迪亚国家实验室制作
桑迪亚国家实验室为量子计算机设计了一种更快、更精确的测试方式，如图所示
信用:布雷特·莱瑟，桑迪亚国家实验室 量子计算机和体育选秀状元有什么共同点？两者都吸引了众多星探的关注
量子计算机是一种实验机器，可以比超级计算机更快地执行一些任务，就像年轻的运动员一样，人们不断评估它们有朝一日成为改变游戏规则的技术的潜力
现在，科学家侦察兵有了他们的第一个工具来对未来技术执行现实任务的能力进行排名，揭示其真正的潜力和局限性
桑迪亚国家实验室设计的一种新的基准测试预测了量子处理器运行特定程序而不出错的可能性
今天发表在《自然物理》(Nature Physics)上的所谓镜像电路方法比传统测试更快、更准确，帮助科学家开发出最有可能导致世界上第一台实用量子计算机的技术，这可能会大大加速医学、化学、物理、农业和国家安全方面的研究
直到现在，科学家们一直在测量随机操作的障碍跑道上的表现
但是根据新的研究，传统的基准测试低估了许多量子计算错误
这可能导致对量子机器有多强大或有用的不切实际的期望
根据论文，镜像电路提供了一种更精确的测试方法
镜像电路是一种计算机程序，它执行一组计算，然后将其反转
参与这项研究的桑迪亚量子性能实验室成员、计算机科学家蒂莫西·普洛克特(Timothy Proctor)说:“量子计算社区的标准做法是只使用随机的、无序的程序来衡量性能，我们的结果表明，这不是一件好事。”
新的测试方法也节省了时间，这将有助于研究人员评估日益复杂的机器
大多数基准测试通过在量子机器和传统计算机上运行同一组指令来检查错误
如果没有错误，结果应该匹配
然而，由于量子计算机执行某些计算的速度比传统计算机快得多，研究人员可以花很长时间等待普通计算机完成
然而，对于镜像电路，输出应该始终与输入相同，或者经过有意修改
因此，科学家可以立即检查量子计算机的结果，而不是等待
新方法揭示了传统绩效评级的缺陷 Proctor和他的同事发现随机测试忽略或低估了错误的复合效应
当一个错误被复合时，它会随着程序的运行而变得更糟，就像一个宽接收器跑错了路线，随着游戏的进行，离它们应该在的地方越来越远
通过模仿功能程序，桑迪亚发现最终结果往往比随机测试显示的有更大的差异
Proctor说:“我们的基准测试实验表明，当前量子计算机的性能在结构化程序上的变化要比以前知道的多得多。”
镜像电路方法也让科学家们对如何改进当前的量子计算机有了更深入的了解
Proctor说:“通过将我们的方法应用于当前的量子计算机，我们能够了解这些特定设备遭受的大量错误——因为不同类型的错误对不同程序的影响程度不同。”
“这是首次在多量子位处理器中观察到这些效应
我们的方法是第一个大规模探测这些误差效应的工具
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