2026年9月30日—— Classiq今日宣布推出 Fault Tolerance Engine，这是一项新的产品能力，可将优化后的逻辑量子程序转换为容错执行方案，并根据这些方案衡量在真实机器上运行该应用所需的物理资源和可靠性。

容错量子计算带来了一个根本不同的软件挑战。一个逻辑量子操作不能简单地直接传递给硬件。它可能需要在许多物理量子比特上实现，通过反复的量子纠错周期加以保护，并与布局、路由、调度、经典反馈和专用资源协调。

Classiq 的 Fault Tolerance Engine 执行这种转换。它将 Classiq 高级建模与综合环境中构建的逻辑量子程序，一路落实到具体的容错实现：受保护的量子比特如何布局、它们的交互如何路由，以及运行它们的调度。

该引擎可以生成架构感知执行方案和资源估算，涵盖物理量子比特需求、纠错周期、码距、运行时间、路由、调度和累积误差等因素。它还可以考虑特别昂贵的容错操作，包括 T 门以及实现它们通常所需的魔法态资源。由于这些数字是根据引擎实际生成的方案测得的，而不是通过公式计算得出的，因此它们描述的是机器将运行的实现。

这使用户不再局限于询问一个算法在逻辑上是否正确，或一个电路能否被优化。他们可以开始询问，一个目标应用能否基于特定机器的实测噪声特性在物理上实现，哪些资源主导其成本，以及需要改进什么才能使该应用变得实用。

“容错改变了量子软件必须回答的问题，”Classiq 联合创始人兼首席执行官 Nir Minerbi 表示。“仅仅创建高效的逻辑电路已经不够了。你需要理解，当每个逻辑操作都必须被保护、路由、调度并使用物理硬件实现时，这个程序会变成什么。我们的 Fault Tolerance Engine 将 Classiq 的方法扩展到这一层，因此用户可以从他们想要构建的应用出发，一直理解到可靠实现它需要什么。”

在物理成本成倍放大之前进行优化

Classiq 的模型优先方法在容错计算中尤为重要，因为最高效的逻辑电路未必是最高效的容错实现。

物理成本可能取决于多种因素，包括 T 门需求、路由、并行性、码距，以及支持一次计算所需的容错基础设施规模。因此，在逻辑层面看起来相似的选择，一旦映射到受保护的物理架构，可能会产生截然不同的需求。

Classiq 在开发流程中更早介入。用户在 Classiq 的高级量子编程语言 Qmod 中描述算法意图，综合引擎则在相关约束下确定优化后的逻辑实现。Fault Tolerance Engine 通过将逻辑程序转换为容错执行的需求，扩展了这一工作流。

该引擎的路由是一种优化，它决定受保护的量子比特如何布局，以及它们的交互如何路由，从而使实现使用尽可能少的物理量子比特；这通常是容错计算中最大的单项成本。

这种架构开辟了一条路径，使实现选择在成本被大量物理量子比特和纠错周期成倍放大之前就能得到评估。

对 Classiq 用户而言，结果是一个更广泛的开发工作流。该平台不仅能够支持量子算法的设计与优化，还能支持对其物理可行性的研究。降低工作负载所需资源，并对其进行现实预测，才能让首次有用的容错运行在路线图中更早实现。

从资源估算到可实现性

Fault Tolerance Engine 不止于资源估算：它既分析容错计算的需求，也为在目标硬件上执行该计算生成架构感知执行方案。

容错计算既是空间问题，也是时间问题。受保护的逻辑量子比特必须被放置，交互必须被路由，纠错流程必须持续运行，昂贵的辅助资源必须在需要时可用，并且整个计算必须达到目标可靠性水平。

通过将这些因素整合在一起，Fault Tolerance Engine 可以帮助用户考察如下问题：

• 一个应用可能需要多少物理量子比特？
• 需要多少个纠错周期？
• 由此产生的容错计算可能需要多长运行时间？
• 哪些操作或资源是主要瓶颈？
• 布局、路由和调度如何影响性能？
• 需要何种级别的保护才能达到目标失败概率？
• 硬件或软件的哪些方面需要改进，才能让该工作负载变得实用？
   

这些能力对评估未来量子工作负载的应用开发者、规划量子项目的企业，以及比较算法与架构的研究机构都具有意义。它们对硬件团队同样重要：一个与特定机器绑定的完整容错执行方案，为软件供应商和硬件构建方在规划联合路线图时提供了同一个可对照的具体工件。

“容错计算让软件栈变得更重要，而不是更不重要，”Minerbi 表示。“一旦引入量子纠错，算法与其物理实现之间的鸿沟就会大得多。我们的目标是让用户能够跨越这一鸿沟进行推理，同时继续在有意义的应用真正得以设计的高级抽象层次上工作。”

Fault Tolerance Engine 扩展了 Classiq 现有的架构，而不是为容错计算创建一个独立的开发环境。Classiq 的平台已经将应用意图与底层实现分离，使其综合技术能够探索不同的实现方案，并在硬件和资源约束下优化量子程序。

通过将这一方法扩展到容错编译与执行规划，Classiq 正在拓宽该平台的能力：从设计硬件就绪的量子电路，扩展到生成容错实现及其伴随的资源和可靠性图景。