2026年6月10日——分布式量子计算领域的领军企业 Nu Quantum 今日发布最新研究，表明多节点量子网络可以设计为能够容忍单个 QPU 的完全故障。

模拟显示，在一个量子信息编码在整个网络而非单个 QPU 上的分布式系统中，灾难性节点故障可转化为可纠正的错误。只要故障节点仅持有总纠错码中的一小部分，编码在整个网络中的信息仍可被恢复。研究还表明，当替换节点上线时，逻辑信息可以转移到该节点，并继续执行操作。

这项工作为多 QPU 系统提供了支持任意长度计算的技术，相比之下，单体平台则缺乏这些机制来降低逻辑信息不可恢复丢失的风险。

Nu Quantum 创始人兼首席执行官 Carmen Palacios-Berraquero 博士表示：“这项研究提供了额外证据，证明分布式量子计算是实现大规模容错计算的一种可行方法。通过向网络添加更多 QPU 来增加量子码的规模，可以同时提高系统对量子比特错误的弹性，并改善关键系统的可用性。”

“虽然这种容忍并非无条件，但我们团队的工作表明，节点故障可以被压制，且对逻辑错误率的影响微乎其微。因此，在网络中添加 QPU 为实现更低的逻辑错误率提供了一种有前景的方法。经典云和高性能计算服务数十年来一直利用弹性模块化来提供稳健、高可用的服务；这项工作证明了量子计算也能获得同样的优势。”

研究结果还表明，随着单个节点所持有量子比特总数的比例下降，容错能力会提升，这意味着通过使用更多或更小的 QPU 可以增强系统的韧性。所识别的分布式量子纠错技术，其效率比此前缓解节点故障的方法高出多达 6 倍。

释放量子计算全部潜力的重要一步

业界普遍认为，为了获得有价值的工业应用，量子计算机的规模需要远超当前水平。然而，构建一台拥有 100 万或更多物理量子比特的单体机器，本身就会带来一系列复杂的科学与工程挑战。

英国国家量子技术计划战略咨询委员会主席、帝国理工学院教授 Peter Knight 爵士在评价这项研究时表示：“量子网络是英国量子战略的核心。Nu Quantum 现已证明在连接量子处理器以应对子组件故障方面取得了重要进展，这是迈向容错分布式量子计算的关键一步。”

分布式量子计算为实现 100 万量子比特目标提供了一条并行路径。通过使任何规模的 QPU 都能进行量子计算，网络化量子计算机可以降低通往有价值应用道路上的风险。同时，它使大型编码能够分布在多个节点上，从而改进纠错能力并降低逻辑信息丢失的风险。

这项研究考察了两种纠错码——环面码（toric）和双曲 Floquet 码，以评估它们在单个节点发生故障时保护逻辑信息的能力。两种码都保持了有效的错误抑制能力，表明在较低的节点故障率下，分布式环面码的表现将优于单体实现。

论文中描述的技术与具体模态无关，可应用于多种模态，包括离子阱、超导和中性原子系统。文中的节点故障率和性能数据会因具体的硬件平台而异。