Операцій на рівні схеми за секунду (, CLOPS) — це метрика порівняння продуктивності квантових комп'ютерів, розроблена IBM у 2021 році. Хоча більше вказує на продуктивність та якість кубіта, CLOPS — це міра швидкості роботи квантового комп'ютера. CLOPS включає як час виконання квантової схеми, так і класичні обчислення в реальному та майже реальному часі, що дозволяє йому служити цілісним єдиним показником швидкості. CLOPS у поєднанні з кількістю кубітів та квантовим об'ємом спочатку передбачався IBM як 3 основні метрики для порівняння квантових пристроїв.
Переосмислення Спочатку CLOPS розроблявся для зв'язку з квантовим об'ємом, у тому сенсі, що кожен шар схеми був ідеалізованими квадратними схемами з квантовим об'ємом. Однак у 2023 році IBM створила нове визначення CLOPS, яке пов'язане з певним апаратним рівнем. Різні версії розрізняються нижнім індексом: CLOPSv для віртуального та CLOPSh для апаратного забезпечення. Функціонально, основна відмінність полягає в тому, що замість використання квантового об'єму в розрахунку використовується інша метрика, відома як точність шару, що вимірюється помилкою на шар вентилів (ELPG). Це дозволяє точніше порівнювати різне обладнання з різними квантовими об'ємами. CLOPSh визначає шар як такий, що містить лише два кубіти, які можуть виконуватися паралельно в архітектурі системи, що призводить до більш точного представлення апаратних можливостей. Ця оновлена метрика дозволяє здійснювати прямі порівняння між квантовими пристроями та покращувати методи зменшення помилок.
Математичне пояснення бенчмарку
Визначено шаблонних схем; кожна з яких складається з різних квантових схем — кількість запусків, які потрібно зробити — квантовий об'єм як log2 — загальний час у секундах, витрачений на виконання, включаючи передачу даних, транскомпіляцію, вимірювання, скидання та затримки.
CLOPSv =
Головним оновленням у CLOPSh була заміна вищезгаданої метрики квантового об'єму D на те, що IBM назвала точністю шарів (layer fidelity), яка, за словами IBM, «забезпечує орієнтир, який інкапсулює здатність всього процесора запускати схеми, одночасно розкриваючи інформацію про окремі кубіти, вентилі та перехресні перешкоди». Точність шарів вимірюється помилкою на шар вентиля (EPLG).
Таблиця виміряних CLOPS Дата Компанія QPU Архітектура CLOPSv CLOPSh Жовтень 2021 р. IBM Bogota Надпровідний 1419 Жовтень 2021 р. IBM Toronto Надпровідний 951 Жовтень 2021 р. IBM Brooklyn Надпровідний 753 Серпень 2023 р. Qutech Starmon-5 Надпровідний 372 Серпень 2024 р. IQM Quantum Computers Garnet Надпровідний 2600 Лютий 2025 IBM Heron r2 Надпровідний 2400 195000 Лютий 2025 IBM Heron r1 Надпровідний 2400 210000
Примітки
Посилання
Експеримент IBM з ELPG у Qiskit Скрипт Python від IQM, що вимірює CLOPSv