論文の概要: A Review and Collection of Metrics and Benchmarks for Quantum Computers: definitions, methodologies and software
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.06717v1
- Date: Mon, 10 Feb 2025 17:48:27 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-11 14:31:06.160531
- Title: A Review and Collection of Metrics and Benchmarks for Quantum Computers: definitions, methodologies and software
- Title（参考訳）: 量子コンピュータにおけるメトリクスとベンチマークのレビューと収集--定義・方法論・ソフトウェア
- Authors: Deep Lall, Abhishek Agarwal, Weixi Zhang, Lachlan Lindoy, Tobias Lindström, Stephanie Webster, Simon Hall, Nicholas Chancellor, Petros Wallden, Raul Garcia-Patron, Elham Kashefi, Viv Kendon, Jonathan Pritchard, Alessandro Rossi, Animesh Datta, Theodoros Kapourniotis, Konstantinos Georgopoulos, Ivan Rungger,
- Abstract要約: 本稿では,量子コンピュータのメトリクスとベンチマークについて概説する。
すべてのメトリクスにまたがる定義の一貫性のあるフォーマットと、メトリクスを評価に使用するオープンソースソフトウェアにリンクすることで再現可能なアプローチを含んでいる。
我々は国際標準化ワーキンググループを設立できる5つの分野を特定した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 29.981227868010002
- License:
- Abstract: Quantum computers have the potential to provide an advantage over classical computers in a number of areas. Numerous metrics to benchmark the performance of quantum computers, ranging from their individual hardware components to entire applications, have been proposed over the years. Navigating the resulting extensive literature can be overwhelming. Objective comparisons are further hampered in practice as different variations of the same metric are used, and the data disclosed together with a reported metric value is often not sufficient to reproduce the measurements. This article addresses these challenges by providing a review of metrics and benchmarks for quantum computers and 1) a comprehensive collection of benchmarks allowing holistic comparisons of quantum computers, 2) a consistent format of the definitions across all metrics including a transparent description of the methodology and of the main assumptions and limitations, and 3) a reproducible approach by linking the metrics to open-source software used to evaluate them. We identify five areas where international standardization working groups could be established, namely: i) the identification and agreement on the categories of metrics that comprehensively benchmark device performance; ii) the identification and agreement on a set of well-established metrics that together comprehensively benchmark performance; iii) the identification of metrics specific to hardware platforms, including non-gate-based quantum computers; iv) inter-laboratory comparison studies to develop best practice guides for measurement methodology; and v) agreement on what data and software should be reported together with a metric value to ensure trust, transparency and reproducibility. We provide potential routes to advancing these areas. We expect this compendium to accelerate the progress of quantum computing hardware towards quantum advantage.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピュータは、様々な分野の古典的コンピュータに対して優位性をもたらす可能性がある。
個々のハードウェアコンポーネントからアプリケーション全体に至るまで、量子コンピュータのパフォーマンスをベンチマークする多くの指標が、長年にわたって提案されてきた。
結果として得られた広範な文献をナビゲートすることは圧倒的である。
客観的比較は、同じ計量の異なるバリエーションが使用されるため、実際にはさらに妨げられ、報告された計量値とともに公表されたデータは、測定を再現するのに不十分であることが多い。
本稿では、量子コンピュータのためのメトリクスとベンチマークのレビューを提供することによって、これらの課題に対処する。
1) 量子コンピュータの総合的な比較を可能にする総合的なベンチマークの収集。
2 方法論及び主要な前提及び制限の透明な記述を含む、すべての指標にまたがる定義の一貫性のある形式。
3)メトリクスを評価に使用するオープンソースソフトウェアにリンクすることで再現可能なアプローチを提案する。
我々は、国際標準化ワーキンググループを設立できる5つの領域、すなわち:
一 装置の性能を総合的に評価する指標の分類の特定及び合意
二 総合的に性能をベンチマークする確立した指標の集合の特定及び合意
三 非ゲート型量子コンピュータを含むハードウェアプラットフォーム固有のメトリクスの識別
四 測定方法のベストプラクティスの策定のための相互比較研究及び
五 信頼、透明性及び再現性を確保するための基準値とともに、どのようなデータ及びソフトウェアを報告すべきかの合意
我々はこれらの地域を前進させる潜在的なルートを提供する。
このコンペディションは量子コンピューティングハードウェアの進歩を加速し、量子的優位性をもたらすことを期待する。
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