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量子计算系统知识库 - 术语表与分类法

版本: 1.0 创建日期: 2026-01-12 维护团队: 系统架构组

📚 文档导航

欢迎访问量子计算系统知识库的**术语表与分类法**模块。本模块建立全系统的"语义锚点"与"受控词表"，消除跨学科协作中的灾难性歧义。

🗂️ 核心文档

文档 用途 适用对象 快速链接
01_语义锚点 定义核心术语的标准定义、度量标准和验证方法 全员 查看文档
02_受控词表 规定标准用词、禁用词汇和同义词映射 全员 查看文档
03_术语分类法 提供层级化、多维度的术语组织框架 研究人员/开发者 查看文档
04_歧义消解指南 解决跨领域协作中的术语歧义问题 跨团队协作 查看文档

🎯 快速开始

场景1: 我是一名新成员，如何快速上手？

推荐阅读顺序: 1. 01_语义锚点 - 了解10个核心术语的标准定义 2. 02_受控词表 - 查阅200+标准术语 3. 04_歧义消解指南 - 学习如何避免歧义

时间投入: 约2小时 目标: 能够准确使用量子计算核心术语

场景2: 我想查找某个术语的定义

步骤: 1. 快速检索: 在 02_受控词表 中搜索术语 2. 深入理解: 在 01_语义锚点 中查看详细定义 3. 上下文关联: 在 03_术语分类法 中了解相关术语

示例: 查找"量子比特"的定义 - 受控词表: 找到"Qubit" → "量子比特"的标准用词 - 语义锚点: 查看物理/逻辑/软件量子比特的区分 - 术语分类法: 了解量子比特在不同层级(L1-L7)和平台(超导/离子/原子)中的实现

场景3: 我在跨团队协作中遇到术语歧义

步骤: 1. 识别问题: 参考 04_歧义消解指南 中的"高歧义风险术语清单" 2. 应用标准: 使用指南中的"标准表述模板" 3. 验证正确性: 对照 01_语义锚点 的定义 4. 文档化: 记录歧义案例和解决方案

示例: 解决"保真度99%"的歧义 - 问题: 99%是单比特门还是两比特门保真度？ - 标准表述: "两比特门保真度 F₂q = 0.99 (测试方法: 随机基准测试RB, N=1000)" - 验证: 语义锚点确认 F₂q 是两比特门保真度的标准符号

场景4: 我想了解量子计算的完整知识体系

推荐路径: 1. 03_术语分类法 - 按L1-L7七层架构浏览术语 2. 02_受控词表 - 按功能领域(硬件/软件/算法)学习术语 3. 01_语义锚点 - 深入理解核心概念 4. 实战练习: 阅读 04_歧义消解指南 中的案例

学习路径: L1基础设施 → L2物理比特 → L3控制 → L4纠错 → L5软件 → L6编程 → L7算法

📊 术语统计

按层级分布

层级 术语数量 核心术语 文档位置
L1 - 基础设施层 30+ 稀释制冷机、超高真空、光镊 03_术语分类法
L2 - 物理量子比特层 50+ Transmon、相干时间、非谐性 01_语义锚点
L3 - 控制互连层 40+ 微波脉冲、AOM、拉比振荡 02_受控词表
L4 - 量子纠错层 60+ 表面码、伴随式测量、阈值 03_术语分类法
L5 - 系统软件层 50+ 量子编译器、Qiskit、脉冲优化 02_受控词表
L6 - 编程环境层 40+ Q#、量子模拟器、SDK 03_术语分类法
L7 - 算法应用层 80+ VQE、QAOA、Shor算法 01_语义锚点

总计: 200+ 核心术语，涵盖量子计算全栈

按技术路线分布

技术路线 特有术语数量 代表术语
超导量子计算 40+ Transmon、稀释制冷机、表面码
离子阱量子计算 30+ 超精细能级、库伦耦合、量子LDPC码
中性原子量子计算 30+ 里德堡态、光镊阵列、擦除码
光量子计算 30+ 偏振编码、融合计算、线性光学
硅自旋量子计算 20+ 电子自旋、半导体制造
拓扑量子计算 20+ 马约拉纳费米子、拓扑保护

🔍 关键术语快速索引

🔴 极高风险术语 (必须准确使用)

  1. 量子比特 (Qubit)

  2. 必须区分: 物理量子比特 / 逻辑量子比特 / 软件(虚拟)量子比特

  3. 量子门 (Quantum Gate)

  4. 必须说明: 微波门 / 激光门 / 光学门 / 虚拟门 / 逻辑门

  5. 保真度 (Fidelity)

  6. 必须明确: 态保真度 / 门保真度 / 读出保真度 / 纠缠保真度

  7. 耦合 (Coupling)

  8. 必须说明: 物理机制(电容/库伦/范德瓦尔斯) + 连接拓扑(全连接/近邻)

  9. 时间 (Time)

  10. 必须区分: T₁ (弛豫) / T₂ (退相位) / 门时间 / 电路时间

🟠 高风险术语 (经常导致理解偏差)

  • 错误率 (Error Rate): 泡利错误 / 门错误 / 读出错误 / 泄漏错误
  • 编译 (Compilation): 算法编译 / 硬件映射 / 脉冲编译
  • 噪声 (Noise): 热噪声 / 控制噪声 / 测量噪声 / 串扰
  • 纠错码 (QECC): 表面码 / LDPC码 / 色码 / 擦除码

🟡 常用术语 (需要标准表述)

  • 量子算法: Shor / Grover / VQE / QAOA / QML
  • 技术路线: 超导 / 离子阱 / 中性原子 / 光量子
  • 性能指标: 量子体积 / 电路深度 / 算法量子比特
  • 计算范式: NISQ / FTQC / 混合计算

💡 最佳实践

✅ 推荐做法

1. **首次使用术语时，提供完整定义**
   ✅ "量子比特(Qubit)是量子信息的基本单位..."
   ✅ "物理量子比特: 127个(超导Transmon)"

2. **量化指标必须包含单位、误差和测试方法**
   ✅ "T₁ = 120 ± 5 μs (测试方法: 反转恢复, N=100)"
   ✅ "两比特门保真度 F₂q = 0.987 ± 0.003 (RB测试, N=500)"

3. **跨平台对比时，说明对比维度**
   ✅ "超导门时间45ns < 离子阱5μs, 但相干时间比相当(1800 vs 2000)"

4. **区分物理实现与抽象概念**
   ✅ "物理量子比特: Transmon电路"
   ✅ "逻辑量子比特: 表面码编码, d=3"
   ✅ "虚拟量子比特: VQE算法变量"

❌ 避免做法

1. **避免单独使用"量子比特"而不说明类型**
   ❌ "系统有100个量子比特" (物理?逻辑?虚拟?)

2. **避免模糊的量化描述**
   ❌ "保真度很高" (多高?0.99还是0.999?)
   ❌ "门很快" (多快?45ns还是5μs?)

3. **避免混用中英文和缩写**
   ❌ "100个qubit" (不规范)
   ❌ "F = .999" (缺少前导0)

4. **避免缺失上下文的绝对表述**
   ❌ "我们系统最好" (相比谁?哪个指标?)

🔄 文档更新流程

新增术语流程

  1. 发现新术语: 在文献、代码或讨论中遇到
  2. 查重: 在受控词表中检索是否已定义
  3. 提案: 提交术语定义、来源和使用场景
  4. 评审: 团队评审必要性和标准性
  5. 发布: 更新文档并记录版本
  6. 通知: 团队同步更新

更新现有术语

  1. 提出变更: 说明更新或废弃原因
  2. 影响评估: 评估对现有文档的影响
  3. 决策: 团队投票决定
  4. 版本记录: 记录变更历史
  5. 批量更新: 更新相关文档
  6. 过渡期: 保留旧术语标注至少3个月

📈 版本历史

版本 日期 更新内容 影响范围
1.0 2026-01-12 初始版本发布，建立4核心文档框架 全系统

🤝 贡献指南

如何报告歧义案例？

如果您在协作中发现术语歧义问题: 1. 记录歧义场景、上下文和影响 2. 提出消解建议 3. 提交到术语管理团队 4. 团队评审后更新到《歧义消解指南》

如何申请新术语？

  1. 检查《受控词表》是否已有相关术语
  2. 准备术语定义、英文原名、中文译名、缩写
  3. 提供使用场景和示例
  4. 说明术语的重要性和必要性
  5. 提交给术语管理团队评审

📞 联系方式

术语管理团队: system-architecture@quantum-kb.example.com 歧义案例提交: https://github.com/quantum-kb/terminology/issues 定期讨论会: 每月第一个周三, 14:00-15:00

📚 扩展资源

外部标准

推荐阅读

  • "Quantum Computing: A Glossary for Beginners" - Nature Reviews Physics
  • "Best Practices for Quantum Computing Documentation" - arXiv:2301.xxxxx
  • "Cross-Disciplinary Communication in Quantum Computing" - ACM Transactions

让术语清晰，让协作高效！

如有任何问题或建议，欢迎联系术语管理团队。