Anwendungsorientierte Leistungsbenchmarks für Quantencomputing

In dieser Arbeit stellen wir eine Open-Source-Suite von anwendungsorientierten Leistungsbenchmarks für Quantenanwendungen vor, die dazu bestimmt ist, die Effektivität von Quantencomputing-Hardware bei der Ausführung von Quantenanwendungen zu messen. Diese Benchmarks untersuchen die Leistung eines Quantencomputers bei verschiedenen Algorithmen und kleinen Anwendungen, während die Problemdimension variiert wird, indem die Treue der Ergebnisse in Abhängigkeit von der Schaltungsbreite und -tiefe unter Verwendung des Rahmens des volumetrischen Benchmarkings kartiert wird. Neben der Schätzung der Treue der durch Quantenausführung generierten Ergebnisse ist die Suite darauf ausgelegt, bestimmte Aspekte der Ausführungspipeline zu benchmarken, um Endbenutzern eine praktische Maßnahme sowohl für die Qualität als auch für die Lösungszeit bereitzustellen. Unsere Methodik ist so konstruiert, dass sie Fortschritte in der Quantencomputing-Hardware antizipiert, die voraussichtlich in den nächsten fünf Jahren auftreten werden. Diese Benchmarking-Suite wurde entwickelt, um für ein breites Publikum von Nutzern leicht zugänglich zu sein und bietet Benchmarks, die vielen bekannten Quantencomputing-Algorithmen entsprechen.