23.06.2026
18:23
量子计算突破:IBM Heron处理器逻辑量子比特存活率达96%

量子计算正站在新时代的门槛上,而这一道路上的关键障碍仍然是量子比特的不稳定性。然而,近期研究表明,这一障碍是可以克服的。一支与IBM工程师紧密合作的物理学家团队取得了令人瞩目的成果:逻辑量子比特在一个纠错周期内的存活率提升至96%。与以往很少超过90%的指标相比,这是一个显著的飞跃。
“空闲噪声”问题
稳定量子计算的主要敌人是所谓的“空闲噪声”。它发生在系统暂停主要计算以进行纠错所需的中间测量时。在这些暂停期间,其余量子比特会失去相干性,从而导致新的故障。本质上,尝试纠正一个错误会引发多个新错误。
纠错电路的新架构
为了解决这一问题,研究人员彻底重新设计了纠错电路的架构。他们不再应对后果,而是直击根源——大幅缩短强制暂停的时间。新方法已在先进的156量子比特超导处理器IBM Quantum Heron r2上进行了测试。算法优化不仅提高了存活率,更实现了质的飞跃——从不足90%提升至96%。
项目负责人史蒂芬·巴特利特恰当地指出,纠错过程在每个计算阶段都会多次重复。每一秒的暂停都会累积,成为可靠运行的“严重障碍”。因此,缩短暂停时间成为关键一步。
从实验室走向现实
当然,这一结果目前仅在实验室条件下于单个处理器上取得。但方向是正确的。可扩展性和容错性是量子产业未来发展的两大支柱。若不解决“空闲噪声”问题,向实用化、商业化的量子计算机过渡仍将是遥不可及的梦想。
分析评论:将量子比特存活率提升至96%不仅仅是一个数字。它证明了通往容错量子计算(FTQC)的道路是存在的,且无需创造全新的材料。IBM计划在2026年底前实现量子优势,显然正押注于此类工程解决方案。如果进步速度得以保持,我们或许会比预期更早看到量子机器在密码学和材料科学领域的首次实际应用。