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24.06.2026
00:38

量子突破:IBM Heron处理器上逻辑量子比特存活率达96%

量子计算

悉尼大学的研究团队与IBM工程师合作,在量子纠错领域取得了重大突破。新型电路架构将逻辑量子比特的存活率提升至96%——相比此前徘徊在90%以下的成果,提高了近7%。

核心难题——"空闲噪声"

实现容错量子计算(FTQC)的主要障碍是所谓的"空闲噪声"。当系统为纠错执行中间测量时,这种噪声就会产生。在这些暂停期间,处理器其他组件会失去稳定性,引发新的故障。这种"测量-空闲-错误"的循环在计算的每个阶段反复出现,为可靠运行设置了严重障碍。

IBM Heron r2处理器上的新方法

物理学家们彻底重构了纠错电路架构,大幅缩短了强制停机时间。测试在先进的156量子比特超导量子处理器IBM Quantum Heron r2上进行。算法优化不仅提高了单次纠错周期中逻辑量子比特的存活率,还降低了系统的整体退化水平。

项目负责人史蒂芬·巴特利特强调,元件的强制闲置已成为可靠运行的"严重障碍"。尽管该结果目前仅在实验室条件下通过单个处理器获得,但这类研究对行业至关重要。可扩展性和容错性仍是实现实用量子计算的主要障碍。

行业前景

需要指出的是,IBM此前已宣布计划在2026年底前实现首批经证实的量子优越性案例。Heron r2上的新成果并非报告中的简单数字,它证明了"空闲噪声"问题是可以解决的,这意味着通往稳定量子计算机的道路正在缩短。

分析师评论:存活率从90%提升至96%并非单纯的数据变化。这意味着构建单个逻辑量子比特所需的物理量子比特数量可能减少30-40%。如果这一趋势得以延续,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,而非等待十年之久。