Quantinuum 刷新纠错世界纪录,错误率降至原纪录的 1/10,验证其在 2029 年或之前实现容错量子计算的领先技术路线

2026-10-21 17:01   来源: 大众导报网

  • Quantinuum 的 Helios 计算机采用公司的纠错架构,实现了创世界纪录的 99.9995% 逻辑保真度,相当于每 100 万次操作仅出现 5 次错误。

  • 错误率仅为 Quantinuum 于 2026 年 9 月创下纪录的 1/10,也仅为其他所有硬件技术路线中已发表最佳成果的 1/100;后者由 Google Quantum AI 使用超导系统实现。

  • Quantinuum 接连取得的突破,均在同一硬件上采用不同纠错码实现,展现了其纠错架构与离子阱技术如何快速提升精度,目前性能已达到 Apollo 的目标范围。

科罗拉多州布鲁姆菲尔德2026年10月20日 /美通社/ -- 领先的全栈量子计算公司 Quantinuum(纳斯达克股票代码:QNT)今日宣布取得创世界纪录的量子纠错成果,通过公司的纠错架构,在 Helios 商用计算机上实现了 99.9995% 的逻辑保真度。这是 Quantinuum 在 2 个月内取得的第二项突破,展现了其高精度离子阱硬件与灵活架构如何协同工作,实现精度的快速提升。

这项成果进一步巩固了 Quantinuum 在纠错领域的领先地位,并验证其精度表现已达到 Apollo 的目标范围。Apollo 是公司计划推出的通用容错量子计算机,预计于 2029 年或之前面世。

Quantinuum 的架构是一套端到端框架,可通过公司的开发者平台进行编程。该架构集成了定制 AI 解码器、量子比特全互连、高保真度物理操作,以及硬件层面的纠错。这套架构还使公司能够测试、改进并组合不同纠错码,在精度与效率之间实现最佳平衡。

在最新研究中,Quantinuum 在这套架构内采用了广为人知的“颜色码”,实现了创世界纪录的逻辑保真度,相当于每 100 万次操作仅出现五次错误。错误率仅为 Quantinuum 上个月创下的世界纪录的 1/10,也仅为其他所有硬件技术路线中已发表最佳成果的 1/100;该成果由 Google Quantum AI 在超导系统上实现。

Quantinuum 首席执行官 Rajeeb Hazra 博士表示:“这项成果证明,我们已经具备实现通用容错所需的纠错架构和离子阱技术。我们在同一商用硬件上采用不同纠错码,在短时间内再次将错误率降至原来的 1/10,展现了纠错架构的灵活性。我们已经跨越了实现精度指数级提升所需的门槛,进一步巩固了通往 Apollo 的技术路线,也展现了我们如何帮助用户通过大规模应用量子计算创造商业价值。”

研究还显示,随着 Quantinuum 增加“码距”,逻辑错误呈指数下降。通过这种方法,可以了解纠错规模扩大时,保护量子信息所需的物理量子比特数量。每次在测试中增加码距,均使剩余逻辑错误降至原来的 1/12,降幅创下纪录。这表明,随着纠错码规模扩大,错误抑制效果不断增强,而这正是扩展容错量子计算规模所需的关键能力。Quantinuum 认为,这项结果表明,相较其他技术路线,公司有望以显著更少的量子比特实现容错。

未参与这项研究的桑迪亚国家实验室量子性能实验室联合主任 Robin Blume-Kohout 表示:“这是量子计算研究人员多年来一直努力实现的重要里程碑。论文展示了量子纠错带来的实质性、显著性能提升:逻辑量子比特的表现较构成它的物理量子比特改善近 100 倍。扩大这一系统的规模后,有望在少于 100 万个物理量子比特的可行规模内,达到实用容错计算所需的可靠性,使实用量子计算的前景更加乐观。这些发现大幅降低了该领域的一项核心技术风险。”

2026 年 9 月,Quantinuum 在同一纠错架构中采用 Helix 纠错码,在逻辑存储和计算方面创下纪录。两项研究均在同一 Helios 硬件上进行。

这两次演示说明,Quantinuum 能够在同一架构内快速开发不同纠错码的原型,并根据各类纠错码在精度、效率和速度方面的相对优势进行优化。在 Helios 上,Helix 每个逻辑量子比特使用 10 个物理量子比特,颜色码则最多需要 37 个,但颜色码能够实现更低的逻辑错误率。这有助于了解系统迈向容错的过程中,各类应用最适合搭配哪一种纠错码。

Quantinuum 的纠错架构具有灵活性,支持自适应校验子提取,即在计算过程中调整错误检测的测量操作;同时支持链映射,将适合不同计算任务的纠错码连接起来。结合高效的纠错码结构和实时解码,这些技术提供了多种途径,以减少错误和资源需求。

Quantinuum 正在将其硬件、纠错架构和全栈软件平台整合,打造用于容错量子计算的一体化系统。在客户为下一个计算时代做好准备之际,Quantinuum 正提供所需工具,帮助他们开发和扩展量子应用,以应对材料科学、化学、金融、物流及其他关键领域的挑战。

在此阅读完整研究:quantinuum.com/fault-tolerance-by-2029


责任编辑:小美
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