2026年4月2日——光子量子计算硬件领军企业QuiX Quantum宣布，其首次在光子量子计算机上实现了“阈值以下”错误抑制技术，将物理量子比特错误率降至可扩展容错量子计算所需的水平。

这一成就标志着欧洲企业首次展示了可用于生产环境的量子错误抑制方法，验证了QuiX光子量子计算平台的可扩展性。该研究通过QuiX Bia云量子计算服务完成，合作方包括美国宇航局量子人工智能实验室、特文特大学和柏林自由大学。

量子信息具有脆弱性，若无纠错机制，任何用户级规模的计算都将无法实现。因此，控制量子态错误的能力被视为所有量子计算平台的关键里程碑。业界专家日益将处理此类错误的能力视为不同技术路线的重要区分标准。

有效错误抑制协议需满足双重条件：消除的错误必须多于引入的错误，且不得妨碍计算机其他部件的运行。QuiX成为光子量子领域首个同时满足这两项要求的团队。

“阈值以下的物理错误抑制技术从未在光子量子计算机上实现过。这一突破性进展将QuiX Quantum推向容错光子量子计算研究的最前沿，”公司首席执行官Stefan Hengesbach表示，“该团队认为最经济的策略是提前抑制错误而非后期高成本纠错——通过在真实硬件上实现净正向错误抑制，我们迈出了关键一步，彰显欧洲在推动量子技术向强大规模化系统发展中的领导地位。”

德国于利希研究中心彼得·格林贝格研究所理论纳米电子学主任David DiVincenzo评价道：“该论文代表着大规模光子量子计算的重要突破。”

“研究人员通过多模光学傅里叶变换，实验验证了一种精巧的光子提纯方案，可大幅降低未来光子量子处理器的资源需求。这项工作在解决光子不可区分性这一顽固瓶颈问题上取得重大进展，为量子容错的可扩展路径提供了新思路。”

光子量子计算机以光子（光量子）作为信息载体。这些光子在光学芯片上运动，因其量子统计特性而相互纠缠。然而光子源存在固有缺陷，任何粒子携带的路径信息都会破坏纠缠态，导致可区分性错误。

光子提纯是一种硬件层面的相干纠错技术，可在计算前提升单光子质量。该方法通过多个非完美光子间的量子干涉，无需大量量子比特冗余或经典后处理即可产生更纯净、更不可区分的光子。

利用可编程20模光子处理器，该团队展示的光子提纯门使光子相似度显著提升，将不可区分性错误降低2.2倍。尽管提纯门会引入额外噪声，设备仍实现总错误率1.2倍的净降低，达成错误抑制的净增益。

研究还表明，将光子提纯与量子纠错相结合可显著降低系统级资源需求。基于现有光子源性能和光子架构建模，该方法能使每个逻辑量子比特所需光子源数量最多减少四分之三，有效降低系统复杂度和成本。

“任何量子计算模式要实现规模化，都必须证明在计算机持续运行状态下可实现错误净减少——这正是我们的成果，”QuiX首席科学家Jelmar Renema解释道，“该团队的光子提纯门兼容实际计算任务，在计入所有门噪声后仍保持错误抑制净增益。这是光子学乃至整个量子计算领域的重大突破。”

该项目部分资金来自荷兰国防部“紫色NECTAR量子挑战”计划。