2026年7月14日——面向量子计算开发者的AI驱动数字孪生技术提供商Quantum Elements，今日宣布与意大利量子计算公司Planckian达成一项开发协议，以支持后者的纠错策略。Planckian公司正致力于探索一种新型超导量子处理器架构。

通过合作，Quantum Elements将开发架构特定的噪声模型和数字孪生能力，以刻画Planckian超导架构的物理噪声环境，涵盖相干性、泄漏及操作级误差源。该项工作将帮助Planckian在其独特的处理器设计中评估量子纠错（QEC）方案的性能。

Quantum Elements联合创始人兼首席执行官Izhar Madelsy表示：“我们的数字孪生平台能够在经典计算机上精确镜像量子系统，从而为Planckian及其他量子硬件公司提供一条从系统协同设计到量子纠错、直至实现容错量子计算的清晰发展路径。我们已经从理论和实践上证明了这一点。”

Planckian联合创始人兼首席执行官Michele Dallari指出：“我们的架构消除了通常阻碍传统超导处理器扩展的控制复杂性和基础设施开销。然而，新方法也重塑了系统必须处理的误差类型。这使得针对特定架构的表征工作至关重要：在决定如何纠错之前，我们需要忠实呈现自身的噪声环境。Quantum Elements的数字孪生技术使我们能够基于处理器的逼真模型来评估纠错方案，在经典硬件上提前进行测试，这种基础性工作正是通往容错之路真正依赖的前提。”

尽管量子处理器正日趋复杂，但环境噪声、量子比特间的串扰以及控制不完善等因素仍对其构成影响。这些效应是开发容错量子计算机面临的障碍。为研究这一行为，研究人员常在经典计算机上模拟量子系统。一种方法是直接进行密度矩阵模拟，追踪包含噪声的量子系统，包括其量子态及与环境的相互作用。然而，随着量子比特数增长，表征系统所需的信息量会变得极其庞大。

Quantum Elements的数字孪生技术让研究人员能够以更低的计算资源模拟含噪量子电路行为，同时保留研究量子纠错、关联噪声及解码器性能所需的动态特性。

该方法的实际应用已在Quantum Elements与AWS、南加州大学（USC）及哈佛大学（Harvard）的合作中得到验证。研究人员利用量子蒙特卡洛（QMC）加速的数字孪生技术，在经典高性能计算基础设施上模拟了一个包含97个物理量子比特、距离为7的表面码症候提取轮次。AWS报告称，对同一系统进行暴力全开系统模拟需要追踪4的97次方个密度矩阵条目，而基于QMC的方法仅在一个计算节点上运行了约一小时便完成。