2026年4月2日——量子计算公司QuEra今日开源了其T门模拟器（Tsim）。这款基于GPU加速的量子电路模拟器首次让研究人员能够以量子纠错（QEC）研发所需的速率和规模，模拟非克利福德门操作。

量子纠错是连接当前含噪声量子处理器与未来可提供实用量子优势的容错量子计算机的关键桥梁。设计有效的量子纠错协议（包括表面码实验、魔术态蒸馏电路和逻辑门序列）需要在物理层面进行数百万次电路模拟。由于真正具有商业价值的容错量子计算机仍在研发中，这些模拟工具的质量直接影响着研发进展速度。

然而当前工具链存在重大缺口。非克利福德门（尤其是T门）是实现量子计算通用性的核心要素——若缺少它们，量子计算将无法展现相对于经典计算机的速度优势。目前最广泛采用的量子纠错模拟器STIM仅支持克利福德门操作。其他支持T门的工具要么受限于量子比特数量，要么无法满足量子纠错研究所需的大规模统计分析速度。Tsim填补了这一空白，可支持80+物理量子比特的电路模拟，并在NVIDIA GH200上以每85量子比特电路约600纳秒的速度并行生成数百万个样本。

“我们最初开发Tsim是为了满足自身研究需求，现在选择开源是因为当整个量子纠错社区都能快速、大规模模拟真实容错电路时，所有研究者都将受益，”QuEra计算公司算法与应用副总裁王胜涛表示，“通过开源Tsim，QuEra将其在硬件领域的容错研发势头延伸至软件领域，为科研界提供了设计与验证未来量子计算机运行协议的工具。”

Tsim通过实现通用量子计算门操作的快速模拟，为全球研究人员、量子软件开发者和硬件工程师提供了强大工具，可用于：

• 设计更可靠的量子计算机：由于物理量子比特极易出错，科学家和工程师们在模拟环境中测试不同策略与架构时，需依赖纠错技术保护量子信息。
• 运行前测试纠错算法：在纠错量子硬件上实验常受设备可用性和成本限制。研究者通过模拟预先验证算法有效性并评估所需资源。
• 加速量子研究：借助GPU加速，原本需数日或数周的模拟任务现可大幅缩短耗时。
• 支持培训教育：量子计算学生和研究人员可利用该工具学习高级电路行为特性。

Tsim兼容STIM电路格式与API接口，研究者可轻松将现有模拟流程扩展至非克利福德电路。该工具也是QuEra开源Bloqade生态系统的组成部分，提供从量子程序定义到编译、噪声建模、模拟及解码的完整工作流。

此次发布延续了QuEra容错研发计划的里程碑式进展。2025年，QuEra与哈佛、MIT等学术合作伙伴共同发表的四项《自然》论文（其中多项由QuEra主导）展示了：数千原子阵列的连续操作、集成96个逻辑量子比特的容错架构、首个逻辑层级魔术态蒸馏实验，以及针对中性原子等可重构架构实现算法容错——将运行时开销降低10-100倍。