2026年7月30日——量子错误减少软件先驱Qedma Quantum Computing与IBM今日宣布一项突破性研究，证明可信的、经过错误缓解的量子计算是可行的，并且可用于探索超越最先进经典模拟（包括在全球最强大的超级计算机上运行的模拟）能力的材料物理。通过将Qedma先进的错误缓解软件QESEM与IBM量子计算机相结合，研究人员在多达74个量子比特的系统中观察到复杂且长寿命的量子动力学。这使他们达到了一种多种最先进的经典方法都无法提供一致、可靠答案的范式。

这些结果标志着首次通过商用硬件和软件实现量子优势，将经过错误缓解的先进量子计算机确立为可信的科学仪器，用于探索可能带来更优异的超快光电子学、光诱导超导体及其他先进材料应用的物理。

探索经典计算前沿的物理

该合作研究了二维Floquet伊辛模型的微妙振荡动力学，这是物理学家用来研究材料磁性特性在外部脉冲节律驱动下如何演化的系统。理解这种振荡是否在更大系统中持续存在一直是一个开放性挑战，因为相关区域会迅速压垮经典计算方法。团队使用由IBM Quantum Heron处理器驱动并通过云提供的IBM量子计算机，以及同样可云端获取的Qedma量子错误抑制与错误缓解（QESEM）软件，得以精确解析这些动力学。

超越领先的经典方法

为了评估量子结果的重要性，团队与日本领先的国家综合研究机构RIKEN以及大规模量子电路模拟技术领先开发商BlueQubit合作，将量子结果与涵盖根本不同计算策略的最先进经典模拟方法进行对比。随着系统复杂度随时间增长，在量子实验所达到的规模上，没有任何一种经典方法能够始终保持一致，即使在全球最强大的超级计算机之一Fugaku上运行也是如此。相比之下，经过错误缓解的量子结果保持一致，并展现出清晰的长时振荡行为。为便于社区持续进行经典基准测试，团队在本周发布arXiv预印本之前，将量子电路和结果公开发布在Quantum Advantage Tracker上。

通过验证建立信任

该研究的一个标志性特点在于其广泛的验证策略。团队首先在经典计算仍可进行比较的地方，针对经典计算结果采用无偏错误缓解协议，然后将该协议推进到这些经典模拟失去准确性的临界点。随后，他们在将这些可信结果作为基准的前提下，对一种更具可扩展性的缓解方法进行基准测试，再将其扩展到更大的系统规模和更长的演化时间。此外，还在不同量子硬件平台上进行了独立验证，包括Quantinuum的离子阱系统。不同技术中观察到的一致行为提供了额外证据，表明所测量的物理现象源于所模拟的量子系统，而非设备特定错误或缓解错误。

“IBM量子计算机已经达到成熟阶段，能够首次通过广泛测试产生既可信又优于最佳经典模拟方法的解决方案。随着我们深化对量子与经典计算边界的理解，我期待看到未来通过Quantum Advantage Tracker进行基准测试的结果，”IBM研究院院长兼IBM院士Jay Gambetta博士表示。“通过将IBM量子计算机与Qedma先进的错误减少技术相结合，我们正在将量子计算转变为拓展知识前沿的实用工具。”

“几十年来，量子计算一直承诺实现经典计算机无法企及的发现。今天，我们开始看到这一承诺成为现实，”Qedma联合创始人兼首席执行官Asif Sinay博士表示。“通过利用Qedma的软件使当今的量子计算机变得更加强大和可靠，我们正在帮助推动量子计算行业更接近现实世界的商业影响。”

“量子计算机开始在高端计算环境中为科学发现开辟新的可能性，”RIKEN计算科学中心量子-HPC混合平台部门主任Mitsuhisa Sato博士表示。“这项工作利用了RIKEN在先进经典模拟和超级计算领域的领先地位，结合Qedma在IBM量子计算机上的错误缓解软件，展示了量子计算超越领先经典方法的能力。这是朝着量子与经典计算协同推进科学的未来迈出的重要一步。”

Qedma先进的错误减少软件QESEM可在IBM Quantum Platform的Qiskit Functions Catalog中获取，可缓解当今量子计算机中噪声的影响。QESEM的专利方法无需等待大规模、完全容错的量子计算机问世，即可解锁执行更大、更复杂量子工作负载的能力，同时产生更准确的结果。该软件提供多种错误缓解方法，其中一种无偏方法可保证从嘈杂量子硬件中提取可靠结果的准确性。目前，全球领先的企业、学术机构和研究实验室正在使用该软件。