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23.06.2026
22:53

量子突破:科学家在IBM Heron处理器上实现96%的逻辑量子比特保真度

量子计算机

量子计算行业正朝着实际容错能力迈出新的一步。此次,研究人员成功将逻辑量子比特的存活率提升至96%——相较于此前鲜少超过90%的水平,这标志着显著进步。

开发者面临的关键问题是所谓的“空闲噪声”。在现代量子系统中,纠错需要定期进行中间测量,但在这些测量暂停期间,处理器其他组件会失去稳定性,从而产生新的故障。这一悖论长期以来一直是实现可扩展FTQC系统(容错量子计算)的主要障碍之一。

新型纠错架构

为解决这一问题,物理学家团队彻底重新设计了纠错电路架构。重点在于大幅缩短计算暂停时间。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。通过优化算法,逻辑量子比特在单次纠错周期中的存活率从低于90%提升至96%。

项目负责人指出,这一过程在计算的每个阶段都会多次发生,而其他元件的被迫闲置成为可靠运行的“严重障碍”。尽管该结果是在实验室条件下于单个处理器上取得的,但这一研究方向对整个行业至关重要。

可扩展性与容错性——主要挑战

尽管取得了令人瞩目的进展,但距离实现真正的量子霸权仍有很长的路要走。可扩展性和容错性仍是量子计算的主要障碍。与此同时,IBM已计划在2026年底前实现首批经证实的量子优势案例。

我的分析:逻辑量子比特存活率达到96%并非实验室中的偶然现象,而是行业朝着正确方向前进的关键指标。如果这种改进速度得以保持,我们有望在未来3-5年内看到首批具有商业意义的量子计算应用。然而,需谨记从96%到实际可用的99.99%所需付出的努力,可能同样巨大,甚至更为艰巨。