NISQtilassa

NISQtilassa tarkoitetaan Noisy Intermediate-Scale Quantum -aikaa kvanttilaskennassa. Termiä käytti John Preskill vuonna 2018. Siinä kvanttitietokoneet koostuvat kymmeniä tai sadoista qubiteista, mutta ne ovat huomattavan virheherkkiä ja niiden koherenssiaika on rajallinen. Laitteilla ei ole käytössä skaalautuvaa virheenkorjausta, joten ohjelmien syvyyttä ja monimutkaisia virheenkorjausmenetelmiä on rajoitettava.

Tämän aikakauden piirteisiin kuuluvat kohtuullinen määrä kohinaa, erilaiset teknologiat (superconducting qubits tai trapped ions) sekä rajoitettu kvanttiyhteys. NISQ-laitteet mahdollistavat kokeelliset kvanttiklassinen laskenta -menetelmät ja lyhyiden syvyyksien ohjelmat, joita kutsutaan no- tai near-term -algoritmeiksi. Tunnetuimpia esimerkkejä ovat variational quantum eigensolver (VQE) ja quantum approximate optimization algorithm (QAOA), joita tutkitaan kvanttihakujen sekä kemian ja materiaalien simuloinnin ongelmien ratkaisemiseksi.

Käytännössä NISQ-aika korostaa virheiden mitigointia ja hallintaa sekä kehityksen mittaamista virheherkille järjestelmille sopivilla mittareilla, kuten quantum volume tai cross-entropy benchmarking. Vaikka joissain tapauksissa on raportoitu lyhytaikaisia etuja, NISQ-aikakaudelta ei odoteta yleistä, laajaan skaalaan ulottuvaa kvanttietua. NISQtilaa pidetään siten siirtymävaiheena kohti fault-toleranttia kvanttilaskentaa, jossa kvanttialgoritmit voitaisiin toteuttaa luotettavasti pidemmillä ohjelmilla.