2024年量子计算性能评估基准研究报告.pdf

2024企业信息安全峰会大会以“直面信息安全挑战，创造最佳实践”为主题，聚焦企业信息安全技术与实践等热点话题，致力于推进企业信息安全体系建设，加强企业信息安全管理，助推企业信息安全生态圈的健康发展。2024企业信息安全峰会大会以“直面信息安全挑战，创造最佳实践”为主题，聚焦企业信息安全技术与实践等热点话题，致力于推进企业信息安全体系建设，加强企业信息安全管理，助推企业信息安全生态圈的健康发展。

在当前的NISQ（NoisyIntermediate-ScaleQuantum）时代，量子计算技术正

从理论研究的深谷走向实际应用的广阔天地。随着各种量子计算原型机相继问世

并逐步投入市场，标志着量子计算技术进入了一个崭新的发展阶段。然而，准确

评估这些量子计算机的性能，成为了一个亟待解决的关键问题。

为了应对这一挑战，本报告深入调研分析了不同物理体系量子计算机的结构

组成和工作原理，包括超导体系、光量子体系、离子阱体系以及中性原子体系，

探讨了评估量子计算性能不可或缺的模块指标和系统指标，如量子比特的相干时

间、量子门保真度等，在此基础上提出一套多维度的评估体系，从基础测控、综

合性能和应用性能三个层面对量子计算机进行全面而深入的评估。基础测控着重

于量子计算机的硬件性能和操作精度；综合性能评估则着眼于量子计算机的整体

性能；而应用性能则专注于量子计算机在解决实际问题时的表现和效能。该多维

度的评估方法旨在更全面、更精准地衡量量子计算机的性能，为量子计算技术的

发展和优化提供有力的指导和支持，也将有助于推动量子计算机性能评估标准的

建立，促进量子计算技术的健康发展和广泛应用，为未来的科技进步和创新奠定

坚实的基础。

2024企业信息安全峰会大会以“直面信息安全挑战，创造最佳实践”为主题，聚焦企业信息安全技术与实践等热点话题，致力于推进企业信息安全体系建设，加强企业信息安全管理，助推企业信息安全生态圈的健康发展。2024企业信息安全峰会大会以“直面信息安全挑战，创造最佳实践”为主题，聚焦企业信息安全技术与实践等热点话题，致力于推进企业信息安全体系建设，加强企业信息安全管理，助推企业信息安全生态圈的健康发展。

编制单位：中国科学技术大学、科大国盾量子技术股份有限公司、华翊博奥

（北京）量子科技有限公司、中科酷原科技（武汉）有限公司、中国信息通信研

究院、济南量子技术研究院、中电信量子信息科技集团有限公司、华为技术有限

公司、武汉量子技术研究院、无锡江南计算技术研究所、中国科学院计算技术研

究所、中国人民解放军国防科技大学、杭州知量科技有限公司、本源量子计算科

技（合肥）股份有限公司、深圳市腾讯计算机系统有限公司、京东科技信息技术

有限公司、中国电子技术标准化研究院、中国计量大学、中国人民解放军网络空

间部队信息工程大学、中国电子信息产业集团有限公司、山东新一代标准化研究

院有限公司、山东量子科学技术研究院有限公司

编写组：朱晓波、赵勇、李东东、吴玉林、何玉明、杨嵩翔、汤彪、赵梅生、

梁福田、蔡明磊、付卓、张萌、周飞、孙汉涛、邹作恒、吴泽文、吴东、李萌、

吴伟、丁艳、赵勇杰、张胜誉、邬兴尧、张弛、谭爱红、黄合良、王增斌、郭凯

目录

1.前言1

2.缩略语2

3.量子计算研究进展2

3.1.超导量子计算研究进展与产业化3

3.2.光量子计算研究进展与产业化8

3.3.离子阱量子计算研究进展与产业化9

3.4.中性原子量子计算研究进展与产业化16

3.5.量子计算性能评估研究进展19

4.超导量子计算体系20

4.1.超导量子计算概述20

4.1.1.超导量子计算的基本原理20

4.1.2.超导量子计算的优劣势分析22

4.2.模块分类与技术指标23

4.2.1.模块分类23

4.2.2.量子处理器24

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