24.06.2026
06:08
量子计算突破:IBM Heron处理器逻辑量子比特保真度达96%

量子计算正接近实际应用:一组研究人员与IBM合作,展示了逻辑量子比特稳定性的显著提升。新的纠错机制使量子比特在IBM Quantum Heron r2最新型号量子处理器上的存活率提升至96%。
实现容错量子计算(FTQC)的主要障碍是所谓的“空闲噪声”。当系统为纠正错误而对量子比特进行中间测量时,这一问题就会出现。当处理器的一部分忙于检查时,其余元件会失去稳定性,导致新的故障。这形成了一个恶性循环,严重限制了计算的可靠性。
为解决这一问题,物理学家们彻底重新设计了纠错电路的架构。关键突破在于大幅缩短了检查期间的计算暂停时间。新方法已在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:逻辑量子比特在单次纠错周期中的存活率从低于90%提升至96%。
项目负责人史蒂芬·巴特利特强调,处理器元件的被迫空闲在计算的每个阶段都会多次发生,是可靠运行的“严重障碍”。优化这一过程是实现规模化的关键。
尽管这一结果是在实验室条件下单台处理器上取得的,但该研究方向对整个行业至关重要。可扩展性和容错性仍是通往量子霸权时代的主要障碍。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%的保存率不仅仅是一个数字,更是迈向商业可行量子系统的关键一步。如果进步速度得以保持,我们可能在未来几年内见证量子计算机在密码学和材料科学领域的首批实际应用。