ETH衍生公司Qendra瞄准量子纠错“缺失环节”，让错误在计算过程中被即时纠正

产业资讯 QuantumWire 2026-10-23 15:50

本文内容全由AI翻译，仅供参考

2026年10月20日——量子计算机只有在控制系统能够可靠地将算法交付给硬件，同时即时检测并纠正错误计算时，才能真正工作。苏黎世联邦理工学院（ETH）的衍生公司 Qendra 正在开发这类系统，从而成为这一不断扩大的市场中的参与者。

与经典计算机一样，量子计算机需要许多以极高精度相互作用的组件，例如激光器、相机和其他探测器。这种相互作用的效果如何，对计算能否成功具有决定性作用。这正是苏黎世联邦理工学院衍生公司 Qendra 的切入点：它正在为基于囚禁离子（带电荷的原子）或中性原子（不带电荷的原子）的量子计算机开发控制系统——在研发首台实用量子计算机的竞赛中，这是两种最具前景的平台。

这家衍生公司由三位 ETH 校友创立：Martin Stadler、Ferdinand Felder 和 Chidzahi Mabritto。直到最近，Stadler 还是苏黎世联邦理工学院的 Pioneer Fellow。这位物理学家从奥地利格拉茨来到苏黎世攻读硕士学位，而在 ETH 与 Jonathan Home 教授的第一堂课上，他就对量子力学世界产生了热情：“我觉得这很迷人：你可以用一台量子计算机来应用自然规律所允许的最强大的计算范式。”

像音乐指挥家一样

量子计算机不使用比特，而是使用量子比特来计算。量子比特可以通过不同方式实现：在囚禁离子方案中，单个带电原子充当量子比特，并由电场保持在固定位置；在以中性原子作为量子比特的量子计算中，这些原子则通过高度聚焦的激光束——即光镊——被囚禁。

需要控制系统来使这些量子比特执行计算。这样的系统一方面连接算法和软件，另一方面连接物理信号和量子比特。Stadler 将控制系统比作管弦乐队：“所有人都听从指挥，指挥确保最终呈现的是一部交响乐，而不只是噪声。我就是这样看待我们的系统的：它就像这位技艺精湛的指挥。”

从技术角度看，这位“指挥”藏在一个紧凑的灰色设备中，该设备带有大量输入输出接口和小型控制灯。设备生成射频信号——就像无线电一样，只是控制精度高得多——这些信号通过两条路径到达量子比特：要么信号控制调制器，调制器再对激光束进行脉冲调制；要么信号通过天线直接发送给离子。

除此之外，该设备还读取光电二极管的信号，并控制激光器、信号发生器和示波器等其他组件，示波器可用于让电信号可视化以便分析。这样一来，就可以触发量子比特上的特定操作。

缺失的环节：条件操作

与某些其他量子计算机系统不同，针对使用囚禁离子或中性原子的系统，目前仍没有可用的商用控制系统。特别是，现有控制系统缺乏在计算过程中独立响应错误的能力，也就是识别错误并立即纠正错误的能力——这类似于传统计算机编程中的“if-then”命令。这种纠错在量子系统中颇为棘手，因为量子比特容易受到扰动，而且无法在不破坏已存储信息的情况下直接测量其状态。

“因此，量子计算机开发者目前仍主要依赖后处理，”Stadler 解释道，“他们在实验过程中收集测量数据，然后计算如果有纠错，结果会是什么样。这对研究目的来说通常足够，但对于可靠且实用的量子计算机来说还不够，因为错误需要在计算过程中被识别并纠正。”

这正是衍生公司 Qendra 希望发挥作用的地方：其系统可以持续评估测量结果，并根据结果选择正确的信号来触发所需的纠错脉冲——可以通过激光或射频信号实现。