中等规模量子系统高效表征数据

针对不低于30个量子比特的中等规模量子系统蕴含的量子关联、量子态和量子过程等关键特征，围绕测量复杂度和精度等核心指标，发展和实验实现中等规模量子系统的高效表征。本数据集包括理论上表征30比特量子态和12比特量子过程的理论数据，实验上实现20个比特量子态表征和5个比特量子过程表征的实验数据，以及实验上实现3个比特量子集体测量的实验数据。本数据集记录了2025年1月1日-2026年5月1日在中国科学院量子信息重点实验室，本源量子计算科技（合肥）股份有限公司和同济大学自主智能无人系统科学中心产生的数据。 中等规模量子系统高效表征数据集主要包含中等规模量子态的表征和量子过程表征的相关理论、实验数据 理论数据：通过在经典计算机上运行KD准概率直接态估计程序给出。可采用程序内置的可解析纯态、已知支撑的稀疏纯态或由测试方提供的带先验相位信息的纯态参数文件。程序直接输出目标态比特数、被测计算基标签集合、KD准概率估计值、对角线概率估计值以及最终重构态保真度等数据； 实验数据由低温稀释制冷机内超导量子芯片完成量子比特信号调控，重复运行预设量子线路，经由专用量子测控线路与多级滤波放大读出链路采集量子态分布频次生成；实验选取指定量子比特并制备一维cluster态或随机输入初态，经目标量子过程演化后加载多组泡利测量线路，最终在Z基下采集各类量子态的分布统计频次，形成完整原始统计数据，以及最终计算实际重构矩阵与理想矩阵的保真度等数据。

搜集汇总

背景与挑战

背景概述

本数据集面向30个及以上量子比特的中等规模量子系统，围绕测量复杂度与精度，提供了量子态和量子过程的高效表征数据。理论部分包括30比特量子态和12比特量子过程的表征结果，实验部分涵盖20比特量子态、5比特量子过程及3比特量子集体测量的实测数据。数据由中国科学院量子信息重点实验室、本源量子计算科技（合肥）股份有限公司和同济大学自主智能无人系统科学中心于2025年1月至2026年5月期间产生，以mat、txt、npy等格式存储，总量19.25GB。