在2021年最后一天，由霍尼韋爾 (Honeywell) 提供支持的Quantinuum H 系列量子計算機繼續實現指數級性能提升，其最新離子阱系統H1-2首先達到2048量子體積。

在2021 年的過程中，Quantinuum的客戶和合作者都是戰略性量子計算設計方法的受益者。

隨著由霍尼韋爾提供技術支持的系統模型H1于2020 年秋季發布，Quantinuum 開始對其設計方法進行實時演示。

第一個系統模型H1，簡稱H1-1，于2020 年10月推出，量子體積達到128QV。量子體積是IBM 推出的一個度量標準，用于衡量量子計算系統的整體能力和性能，無論技術如何。

計算量子體積需要運行一系列復雜的隨機電路并對結果進行統計測試。

在2021年期間，Quantinuum在其離子阱硬件組(以前稱為霍尼韋爾量子解決方案，Honeywell Quantum Solutions，HQS)下對H1-1進行了多次升級，在2021年3月實現了512量子體積的測量記錄，在2021 年7月實現1024 量子體積。

在同一時期，Quantinuum悄悄地向客戶和合作者發布其第二代H1量子計算機，稱為H1-2。系統模型H1-2使用與H1-1相同的離子阱架構、控制系統設計和集成光學器件。

“我們的H系列量子計算機幾乎是相同的副本，除了持續的例外，在任何給定時間，一臺計算機可能會先于另一臺計算機進行升級。” 硬件團隊商業產品主管Russ Stutz博士表示，“我們的目標是為用戶提供最高性能的硬件，幫助他們解決現實世界中的問題。”

在2021年期間，對這兩臺H1量子計算機的升級包括改進門和測量保真度，減少內存錯誤，更快的電路編譯,包含實時經典計算資源和使用 12 個量子位的量子操作，而不是最初發布時的10量子位。

這種方法的顯著特點在于，它能夠在保持性能一致的同時提供近乎連續的能力升級。

“我們的客戶經常評論他們可靠地獲得預期結果的能力，包括運行深度電路和使用復雜功能，如中間電路測量、量子位重用和條件邏輯”硬件團隊商業運營主管Brian Neyenhuis博士表示。

就在上周，H1-2 測得的量子體積為2048 ，為量子計算機有史以來測量的最高量子體積設定了最新標桿。 H1代量子計算機的性能繼續實現 2020 年 3 月宣布的每年 10 倍的增長。

測量數據

這個里程碑中，其平均單量子位門保真度為99.996%，平均雙量子位門保真度為99.77%，狀態準備和測量 (SPAM) 保真度為 99.61%。整個測試總共運行了2000個隨機生成的量子體積電路，每個電路運行 5 次，使用標準優化技術，每個電路平均產生 122 個雙量子位門。

系統模型H1-2 成功通過了2048個量子體積基準，69.76% 的時間返回了重度輸出，超過了2/3 閾值，置信度高達99.87%。

上圖顯示了Quantinuum 量子體積測試的大量輸出以及每個測試通過的日期。所有測試均高于2/3 閾值，通過相應量子體積基準。圓圈表示重度輸出平均值，小提琴圖顯示直方圖分布。藍色數據顯示系統性能結果，紅點對應于建模的、包含噪聲的仿真數據。白色標記是二西格瑪誤差的下限。

上圖顯示了每個量子體積 2048的電路的單獨重度輸出。藍線是重度輸出的平均值，橙線是較低的二西格瑪誤差條，在 818 個電路后越過了 2/3 閾值，對應的通過了測試。

這是 Quantinuum 取得的一系列成就中的最新一項，該公司最近宣布完成霍尼韋爾量子解決方案和劍橋量子計算的合并，成為全球最大的獨立集成量子計算公司。這一消息也緊隨 Quantinuum 的旗艦產品 Quantum Origin 的發布，這是世界上第一個量子增強的加密密鑰生成平臺。

Quantinuum 總裁兼首席運營官Tony Uttley表示，“我們期待2022年繼續保持強勁勢頭，預計在多個應用領域以及 H 系列量子計算機方面取得進一步發展。”

關鍵詞： Quantinuum 離子阱 量子體積 離子阱系統H1-2