Quantinuum商用量子系统实现99.9995%逻辑保真度,创量子纠错世界纪录

企业动态 QuantumWire 2026-10-22 14:41
本文内容全由AI翻译,仅供参考

2026年10月19日——Quantinuum,一家领先的全栈量子计算公司,今日宣布了一项创世界纪录的量子纠错成果:利用公司的纠错架构,在其Helios商用计算机上实现了99.9995%的逻辑保真度。这是Quantinuum在两个月内取得的第二项突破,展示了其高精度离子阱硬件与灵活架构如何协同工作,从而快速提升准确性。

这一成果巩固了Quantinuum在纠错领域的领先地位,并验证其准确性表现目前已进入Apollo的目标范围。Apollo是该公司计划中的通用容错量子计算机,预计于2029年推出。

Quantinuum的架构是一个可通过公司开发者平台编程的端到端框架。它集成了定制化AI解码器、全连接量子比特连通性、高保真物理操作和硬件级纠错。该架构还使公司能够测试、改进并组合不同的纠错码,并在准确性与效率之间进行优化。

在最新研究中,Quantinuum在该架构内使用一种知名的“颜色码”,实现了创世界纪录的逻辑保真度结果,相当于每百万次操作仅出现五次错误。该错误率仅为Quantinuum上月创下的自身世界纪录的十分之一,也仅为Google Quantum AI在超导系统上报告的、所有其他硬件模式中已发表最佳结果的百分之一。

“凭借这一结果,我们已经证明,我们拥有实现通用容错所需的纠错架构和离子阱技术,”Quantinuum首席执行官Rajeeb Hazra博士表示。“我们通过在同一商用硬件上使用不同的码,连续快速地将错误率降低了一个数量级,展示了我们纠错架构的灵活性。我们已经跨过了实现准确性指数级提升所需的门槛,这巩固了我们通往Apollo的路径,也巩固了我们如何帮助用户从规模化量子计算中释放商业价值。”

该研究还表明,随着Quantinuum增大“码距”,逻辑错误呈指数级下降。码距是一种用于理解随着纠错规模扩大需要多少物理量子比特来保护量子信息的技术。在每次测试中增大码距,都将剩余逻辑错误降至原来的1/12,创下12倍的改善纪录,表明随着码的扩展,错误抑制越来越有效——这是扩展容错量子计算的关键能力。Quantinuum认为,这一结果表明,与其他技术路线相比,它可以用显著更少的量子比特实现容错。

“这是一个量子计算研究人员多年来一直努力追求的重要里程碑,”Sandia National Laboratories量子性能实验室联合主任Robin Blume-Kohout表示。他未参与这项研究。“这篇论文展示了量子纠错带来的真实且显著的性能提升——一个逻辑量子比特比构成它的物理量子比特好近100倍。该系统的放大版本有望在可实现的规模——不到100万个物理量子比特——达到有用的容错计算所需的可靠性,这改善了实用量子计算的前景。这些发现大大有助于化解该领域的一项核心技术风险。”

2026年9月,Quantinuum使用同一纠错架构及其Helix码展示了创纪录的逻辑存储和计算。两项研究均在相同的Helios硬件上运行。

这两项演示说明了Quantinuum如何能在同一架构内快速原型化不同的纠错码,以针对准确性、效率和速度方面的相对优势进行优化。在Helios上,Helix每个逻辑量子比特使用10个物理量子比特,而颜色码最多使用37个;不过颜色码实现了更低的逻辑错误率。随着系统迈向容错,这有助于深入了解哪些应用与每种码最匹配。

Quantinuum的纠错架构具有灵活性,支持自适应伴随式提取和链映射;前者可在计算过程中调整错误检查测量,后者可连接适合不同计算任务的码。结合高效的码结构和实时解码,这些技术提供了多种降低错误和资源需求的方法。

Quantinuum正在将其硬件、纠错架构和全栈软件平台整合为一个用于容错量子计算的集成系统。随着客户为下一个计算时代做准备,Quantinuum正在提供必要的工具,以开发和扩展能够应对材料科学、化学、金融、物流及其他关键领域挑战的量子应用。