2026年7月30日——今日，Algorithmiq 与 IBM 宣布量子计算发展进程中的一座重要里程碑：联合演示了异构量子材料模拟中的量子优势，并借助一套新框架，在经典验证不可用的情况下为量子计算结果建立信任。

在这一问题及研究成果首次通过 Quantum Advantage Tracker 发布八个月后，尚无任何经典方法能够在本次研究所覆盖的全部问题范围内可靠地复现结果。这表明，量子计算机能够以比领先经典计算方法更高效、更低成本或更精确的方式提供可信的解决方案——这一直被视为该领域的关键里程碑。

研究异构量子物质中的信息流

包括催化剂和电池电解质在内的真实材料，并非由完美的晶体有序结构所定义，而是由不规则结构、界面和局部变化所决定，这些因素深刻影响信息、能量和粒子在系统中的运动方式。为研究这些效应，在 Algorithmiq 由联合创始人兼首席科学官 Guillermo García-Pérez 主管的研发部门中，高级科学家 Sergey Filippov 领导的团队开发了一个异构量子物质模型，其中信息在具有不同局部性质的区域间传播。研究团队刻意将由此产生的动力学置于一种既能在当今量子硬件上进行实验验证、又对领先经典模拟技术构成挑战的状态区间。

该模型在 IBM Quantum Heron 处理器上运行，有效捕获了一种可编程量子材料，其微观耦合可随需调谐和重新配置，从而使研究人员能够像在真实材料中那样，控制信息的流动、局域化或干涉。

破解量子计算的信任难题

量子计算结果传统上通过同一种方式赢得信任：与经典模拟结果进行对照。为此，Algorithmiq 的软件工程团队与全球领先的经典模拟研究人员合作，探索了不同的模拟方法。然而，对于相同的物理量，各种经典方法给出的预测彼此矛盾。在缺乏精确解的情况下，挑战不仅在于超越经典计算，还在于判断哪一个结果值得信赖。

为应对这一挑战，该团队开发了一套适用于超越经典计算时代的新框架，为可信量子计算提供了科学发现的蓝图。该策略的核心部分包括噪声操控，以及为设备底层噪声构建具有代表性的模型。研究人员有意改变了影响量子电路的噪声，包括受控噪声注入、修改门校准，以及在多个 IBM Quantum 处理器上执行。结果表明，量子计算结果保持稳定——这证明量子计算机产生了前后一致的解决方案。借助经过广泛测试的噪声模型，他们还展示了一条通过具有量化不确定性的无偏误差缓解技术实现独立验证的路径。

开源基准测试

Algorithmiq 今日还发布了 monoprop，将其用于模拟分子基态的最佳经典方法开放给更广泛的研究社区——其团队正是使用这些技术来检验和挑战量子优势主张，包括自身的主张。该软件包旨在让任何研究团队，无论从事量子还是经典计算研究，都能对未来的量子优势主张进行压力测试，而非仅凭信服加以接受。

相关评论

Sabrina Maniscalco，Algorithmiq 联合创始人兼首席执行官：“对于量子计算这样的指数级技术而言，一个经过验证、公开质疑的优势实例就是拐点：它证明增长曲线是真实存在的，而非仅仅停留在预期中。展示量子优势是一个持续的过程，而非单一时刻，但我们相信，这些结果代表了迄今发表的最有力主张，并将被视为量子计算发展历程中的一座重要里程碑。”

Matteo Rossi，Algorithmiq 联合创始人兼首席技术官：“此次与 IBM 的合作实现了 Richard Feynman 于 1982 年首次提出的构想。通过使用由相同物理学原理构建的数字量子处理器来模拟量子物质，我们能够为研究人员提供一个可调谐、具有物理趣味性的模型，任何想从经典角度尝试推翻它的人都可以使用。这是一个颇具挑战性的测试案例，它已经经受住了八个月且仍在继续的公开挑战。”

Jay Gambetta，IBM 研究院院长兼 IBM Fellow：“量子计算机已经到了能够展示量子优势基本标准证据的阶段：它们可以超越领先的经典方法，同时也能产生我们信赖的结果。我期待社区继续通过 Quantum Advantage Tracker 对这些结果进行基准测试，并推动量子方法在严格误差棒方面取得进展。这是量子计算机未来的一个关键里程碑，因为我们将目光投向远超纯经典计算机所能实现的规模——并进一步探索物理、材料、生命科学等更多新领域。”