Quantum Machines (QM)は、Rigetti Computingの商用利用可能なNovera超伝導量子処理ユニット(QPU)を外部制御ハードウェアおよびソフトウェアを使用して動作させ、99.5%の2量子ビットゲート忠実度中央値を達成した。OPX1000オーケストレーションプラットフォームを介して構成され、QUAlibrateオートメーションソフトウェアによって管理されたこの現地最適化プロセスは、10日以内に完全なキャリブレーションを達成した。この結果はハードウェア製造元によって記録された内部キャリブレーション指標のピーク値と一致しており、高性能超伝導プロセッサが開発元の専用制御インフラストラクチャから切り離された場合でも安定した実行パラメータを維持できることを実証している。
Noveraプロセッサは、RigettiのAnkaaクラスアーキテクチャ上に設計されたオンプレミス型の9量子ビット超伝導QPUであり、12の利用可能な量子ビット結合を持つ調整可能なトランズモンの正方格子を特徴としている。システムの性能指標を最適化するため、QMエンジニアリングチームはネイティブ制御スタックをOPX1000プラットフォームに置き換え、デバイスのマイクロ波駆動線とフラックスバイアスチャネル全体で並列化されたチューニングルーチンとリアルタイム制御最適化を開始した。この外部オーケストレーションループは、9つのトランズモン全体で99.93%の1量子ビット忠実度中央値を達成し、さらに11の活性結合全体で99.5%の2量子ビットゲート忠実度中央値ベンチマークを達成し、チップ全体の位相ノイズと熱ゆらぎを低減した。
歴史的に、ゲートモデル超伝導ハードウェアでベースライン動作閾値に到達するには、チップ製造元が開発した手動チューニングと専用制御エレクトロニクスが必要であった。ハードウェアに依存しないオーケストレーションプラットフォームを介してNoveraデバイスを管理することで、この自動化されたワークフローは、リアルタイムフィードバックループと体系的なキャリブレーションソフトウェアが独立して低エラー率を維持できることを実証している。プロセッサ基板と基礎となる制御インフラストラクチャのこの分離は、マルチベンダー設備を管理する研究室にとってのインフラストラクチャのボトルネックに対処し、システムがスケールする際のエラー軽減の運用要件を簡素化する。
外部制御システムの検証は、学術、商業、および主権国の研究室全体にわたるコンパクトな量子ハードウェアの展開を支援する。QMオーケストレーションプラットフォームは現在、Fermilab、モンタナ州立大学、およびHorizon Quantum ComputingにおいてNoveraシステムと連携して運用されている。さらに、システムインテグレーターのTreQは、OPX1000コントローラーをマルチQPU設備に組み込み、初期のOpen Architecture Quantum (OAQ)仕様のコアベースラインを形成している。このオープンアーキテクチャフレームワークにより、ユーザーは代替ソフトウェアおよび制御スタックを標準QPUとペアリングすることができ、研究グループにカスタムアルゴリズムのプロトタイピングやエラー訂正実験を進めるためのシステムパラメータへの直接的な物理アクセスを提供する。
公式の共同パフォーマンス発表はQuantum Machinesのプレスルームで確認できる。
2026年5月29日
