論理的なキュービットの上昇

量子コンピューティングの成熟度の向上に加えて、パフォーマンスを測定するために使用されるメトリックの継続的な進化を目の当たりにしています。歴史的に、物理的なキュービットカウントがありました ヘッドラインの最前線にある番号 – 10、100、および1000キュビットのマシンを構築することは、量子コミュニティ全体の注意を引く確実な方法でした。

私たちが数千と最終的に何百万ものキュービットを持つQPUを見るように、それらの成果はそれほど価値がありません。しかし、今では、物理的なQubitsが物語全体を語らないという明確な理解があります。 100キュビットは、超伝導、フォトニック、またはトポロジーであるかどうかによって完全に異なるものを意味します。

物理的なQubitカウントと忠実なカウントをペアリングすると、実際のパフォーマンスのはるかに優れた絵が描かれています。それは、メトリックとしての論理的なキュービットの顕著性の増加で見られるものです。これは、システムがどれだけ多くだけでなく、それらがどれだけ「良い」かを測定する方法です。以下に示すように、論理的なキュービットは、企業がビジョンに含める必要がある、または少なくとも認識する必要がある次の「必須」メトリックになりつつあります。

まず最初に – 論理的なキットとは何ですか？

ソース – 自然。

ダイカルに自然に発生しやすい量子システムでアルゴリズムを確実に実行するには、発生する物理的エラーを説明するために量子エラー補正（QEC）スキームが必要です。一度2ゲートの忠実度があります 約99％以上 （またはエラー率は1％を下回る）、QECを介して物理的なキュービットを論理的なキュービットにグループ化することが可能になります。

論理的なキュービットは抽象化です。これは、アルゴリズムに必要な障害耐性のキュービットを「模倣」するために協力する物理的なキュービットのグループです。忠実度が高いほど、単一の論理キットを構築するために必要な物理的なキュービットは少なくなります。超伝導qubitsの場合、典型的な比率は100または1000の物理的なキュービットが1つの論理的であり、閉じ込められたイオンの場合、比率は10sから100の範囲です。トポロジカルなQubitsは非常に完璧であると約束しているため、物理的なキュービットのほんの一握りだけが論理的なものと同等になります。

企業と研究者はこの指標を受け入れています。

過去数年間で、論理的なキュービットは、特に彼らのビジョン、つまりロードマップを説明するときに企業が使用する言語に入ってきました。以下は、ロードマップの変更のほんの一例です（会社のWebサイトとWayback Machineの両方からソース）。

IBM：2033年以上のマイルストーンに論理的なキュービットが含まれています

前に： 2023年6月

後： 2025年3月

Honeywell / Fountain： 物理的なキュービットと一緒に論理的なキュービットカウントを示す行を追加しました

前に： 2021

後： 2025年3月

欲しい： 量子ロードマップのステップ2に論理的なキュービットを追加しました

前に： 2023年10月：

後： 2025年3月：

成長する傾向は、研究論文でもはっきりと見えます。イェール、デルフト、ツィンゲアなどの大学は、論理的なキュービットをより積極的に研究しています。

時間の経過に伴う論理的なQubitsを参照する研究論文（2015-2024）

ソース： Quantum Insiderプラットフォーム。検索文字列 – 「論理」と「qubit」

また、特許出力でも同じ成長が見られます。

時間の経過とともに論理的なキュービットを参照する特許（2015-2024）

ソース： Quantum Insiderプラットフォーム。検索文字列 – 「論理」と「qubit」

いくつの論理的なキュービットが期待されますか？

ますます多くの企業がロードマップに論理的なキュービットを含むので、私たちはどのような規模のシステムが期待するかについてのはるかに良い写真を撮影します。以下は、論理的および物理的なキュービットカウントの両方を表示する量子コンピューティング会社のサンプルマイルストーンです。最も遠いマイルストーンは、その成熟においてテクノロジーを表示するために取られました。

出典：会社のウェブサイト、2025年3月

最も注目すべきは、2030年までに〜100の論理的なキュービットのマイルストーンは、モダリティに関係なく、多くの企業がターゲットにしているものです。

それはたくさんですか？

nビット暗号化でRSAを破るために、いくつかの実装がそれを示しています 〜2Nの論理キュービットが必要です。 qubit要件を約4,000の論理的なキュービットに置くRSA-2048の場合、2030年のマイルストーンをまだ外れています。

ただし、シミュレーションでは、100個の論理的なキュービットがはるかに重要になる可能性があります。 Jülichユニバーサルクォンタムコンピューターシミュレーター 古典的にシミュレートされたキュービットの最大数の世界記録を保持しています。48。49の論理的なキュービットを備えた量子マシンを持つことは、業界の混乱を自動的に示唆しませんが、古典システムのリーチ以外のシミュレーションの領域を開き、化学や材料科学などの分野で新しい洞察を提供します。

閉じる考え

最終的に、量子コンピューターの最良のメトリックは、実際のアプリケーションのパフォーマンス（速度、価格、可用性）です。ゲーミングPCを構築してGPUを購入したことがある場合は、すべての光線トレースコアと高速VRAMが実際にプレイしたいゲームを起動して、それがどれだけうまく実行されるかを確認するまではほとんど意味がないことを知っています（現在の市場でGPUを購入できると仮定します。

それは、仲介メトリックが役に立たないという意味ではありません。論理的なキュービットは、単にqubitカウントについて話すよりも優れたメトリックになり、量子コンピューターの動物園はより匹敵するものになります。メトリックを使用する企業の増加は、その価値をさらに検証します。

その他の名誉ある言及は次のとおりです。

• どれくらいのボリューム – 量子コンピューターが実装できる正方形の量子回路の最大サイズ。ほぼ排他的に使用されます Quantine （ハネウェル）そして最近まで IBM。メトリックは計算するために古典的なマシンに依存していますが、これは量子システムが成長するにつれてますます問題になるでしょう。
• 1秒あたりの量子操作 （Quops） – 古典的なフロップに類似しており、優れた響きの言葉に適しているように、英語の最良の形で国で人気があります。 オックスフォード量子回路 そして リバーレーン ロードマップでQuopsを使用します。有用なメトリックですが、依然としてめったに使用されておらず、比較が困難です。

–Quantum Insiderのアナリスト、Alan Kanapin