2026年6月12日——量子计算正在进入一个全新阶段。在整个行业，我们正同时在多个领域看到有意义的进展：更高保真度的硬件、更优的控制系统、更实用的纠错技术、更丰富的软件工具，以及将量子计算、人工智能和高性能计算（HPC）相结合的日趋复杂的混合工作流。实用化的量子计算不会仅仅来自某一次单独的突破；它需要整个技术栈的协同进步来实现。

基于离子阱技术的逻辑量子比特

微软持续在迈向实用规模的量子计算道路上取得进展，这一点从今天发表在《自然》（Nature）杂志上关于逻辑量子比特的论文中可见一斑。这篇题为“通过校正与检测降低量子处理器逻辑错误率”的论文，展示了一系列标志该领域向前迈出重要一步的成果。通过将微软量子平台应用于Quantinuum的离子阱硬件，研究团队实现了逻辑错误率相比相应物理电路基线降低11倍到800倍的提升。在贝尔态制备实验中，逻辑电路错误率从物理基线的大约0.8%降至0.001%，从而实现了如今广为人知的800倍改进。该项工作还展示了每轮纠错错误率比物理基线低51倍的重复纠错能力，以及在制备12量子比特猫态方面实现的22倍改进。

此前，微软和Quantinuum曾报告了有史以来最可靠的逻辑量子比特，涉及超过14,000次独立实验，未观测到任何一次错误，且在不破坏逻辑量子比特的情况下实现了主动的伴随式提取。我们随后进一步推进了这一进展，创建了12个高度可靠的逻辑量子比特，并展示了一个结合逻辑量子比特、AI和HPC的端到端混合化学模拟，成功估算出一个重要催化中间体的基态能量，且精度达到化学精度。这些里程碑事件共同表明，可靠的逻辑量子比特不仅成为可能，而且它们可以被用于开始解决真实科学问题的工作流程中。

这些并非孤立的单量子比特演示。该论文展示了在多个逻辑量子比特上进行的容错计算，电路规模涉及多达12个逻辑量子比特。它结合了两种针对离子阱设备优化的编码结构：一种是对两个逻辑量子比特进行编码的12量子比特码，另一种是支持更大规模逻辑计算的16量子比特超立方体色码。结果证明，当前最先进的处理器可以利用容错技术，在非平凡的电路中强有力地抑制错误。这对整个行业来说是一个至关重要的门槛。

对微软而言，这项工作也为更广泛的量子社区指明了清晰的方向：通往实用量子计算的道路依赖于可靠的逻辑量子比特。仅靠更多的物理量子比特是不够的。关键在于检测、诊断和纠正错误的能力，以便量子信息能够存活足够长的时间来执行有意义的计算。我们的量子比特虚拟化方法，结合软硬件协同设计，已经推动讨论焦点从“逻辑量子比特能否超越物理基线”转向“我们能够多快地将这些方法扩展到不同平台”。

我们的平台支持多种量子比特类型

微软量子平台是一个端到端的软件与系统栈，旨在支持多种量子比特模态。它集成了纠错、混合工作流以及开发者工具，能够应用于各种硬件架构，而非局限于单一方法。我们全新的四维几何码拓宽了纠错领域，并为实现可靠的量子计算开辟了更广阔的道路。

我们的平台工作现已扩展到离子阱、中性原子以及我们自身的拓扑量子比特领域。我们正与Atom Computing共同开发Magne，这是世界上首台拥有50个逻辑量子比特的容错量子计算机。该系统的使用权已被哥本哈根的QuNorth预定，并将服务于所有北欧国家。

微软量子开发套件

开发人员是量子计算未来的关键组成部分。作为微软量子平台一部分的微软量子开发套件（QDK），持续发展为一个用于构建量子应用的开源工具包，提供模拟器、资源估算、调试工具以及现代化的开发体验。与Visual Studio Code和GitHub Copilot集成后，QDK能帮助开发者更快地学习、编写、测试和完善量子代码。今天，我们还宣布推出“deq”，这是QDK中用于纠错的最新开源软件包。

随着行业从理论转向实际工作流程，高效地构建原型、验证和优化量子程序的能力变得愈发重要。我们鼓励开发者、研究人员和学生探索QDK，尝试混合量子应用，并培养将定义下一个时代的技能。正是QDK推动了上述成果的实现，而这些工具现已向所有人开放。

前方仍有大量工作要做：更大的编码、更深的电路、实时解码、前馈控制，以及硬件方面的持续进步。量子计算之所以在进步，是因为研究人员正在学习如何将硬件、纠错、软件和应用连接成一个连贯的系统。这正是微软一直在构建的基础。在未来几年中，足够可靠、足以拓展化学、材料科学和科学发现前沿的机器将开始出现。与我们的合作伙伴、开发者以及更广泛的研究社区一道，我们正在帮助将那个未来变得日益具体——并且日益临近。