24.06.2026
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科学家在IBM Heron处理器上实现了逻辑量子比特96%的保真度:量子纠错领域的重大突破

量子计算在迈向实际应用的道路上又迈出了重要一步。悉尼大学研究团队与IBM工程师合作,在最新的IBM Heron r2量子处理器上,成功将逻辑量子比特的存活率提升至96%,取得了令人瞩目的成果。
在通往容错量子系统(FTQC)的道路上,所谓的“空闲噪声”仍是主要障碍。当系统被迫在纠错过程中对量子比特进行中间测量时,就会产生这种效应。在这些暂停期间,处理器的其他组件会失去稳定性,从而引发新的故障,使纠错努力付诸东流。
为克服这一根本性问题,物理学家们彻底重新设计了纠错架构。关键创新在于大幅缩短计算暂停时间。优化后的算法已在156量子比特的超导处理器IBM Quantum Heron r2上进行了测试。结果令人印象深刻:逻辑量子比特在单个纠错周期内的存活率从不到90%提升至96%。
正如项目负责人、悉尼纳米研究所所长史蒂芬·巴特利特所指出的,处理器元件在每个计算阶段的强制空闲是可靠运行的“严重障碍”。消除这一瓶颈对于量子系统的规模化至关重要。
需要强调的是,尽管这一成果是在实验室条件下通过单个处理器获得的,但研究方向对整个行业具有重大意义。可扩展性和容错性仍是通往实用量子计算时代的主要障碍。此前,IBM曾宣布计划在2026年底前实现首批经证实的量子优势案例。
专家观点:实现96%的存活率不仅仅是一个数字。它证明了工程解决方案能够克服基本的物理限制。如果这种方法能够成功扩展到数百乃至数千个逻辑量子比特,我们将见证从实验性实验室设备向商业实用量子计算机的真正转变。