量子计算机最新纪录达 99.9995%逻辑保真度，错误率较竞争对手低 100 倍

据报道，全球最精确的量子计算机创下了新的量子错误校正纪录，达到 99.9995% 的逻辑保真度，误差率是 Google Quantum AI 发布结果的 100 倍低。位于科罗拉多州的 Quantinuum 旗下 98 量子位的捕获离子商用量子计算机在最新测试中每百万次逻辑运算仅出现五次错误。根据该公司的说法，这一结果使量子计算机更接近日常使用。该计算机的误差率目前是其 2026 年 9 月的先前纪录低 10 倍。

此外，这一数字比 Google Quantum AI 公布的竞争硬件技术的最佳结果低 100 倍。Quantinuum 表示，这一成就使其更接近开发名为 Apollo 的通用容错量子计算机，该系统预计将于 2029 年推出。Quantinuum 首席执行官 Rajeeb Hazra 博士表示：“通过这一结果，我们已证明拥有实现通用容错所需的错误校正架构和捕获离子技术。”

量子错误校正的技术进展

量子计算机使用量子位来处理数据，但这些量子位对外界干扰极为敏感。热量、杂散电磁信号、振动和宇宙射线都可能破坏它们脆弱的量子状态，导致计算过程中的错误。因此，科学家们使用量子错误校正来减少错误。这一方法将多个物理量子位组合成更可靠的逻辑量子位，以更好地保护信息。在最新的实验中，Quantinuum 在其商用 Helios 系统上使用了称为颜色码的技术，达到了 99.9995% 的逻辑保真度，从而为量子错误校正设置了新的基准。

Helios 芯片生成微小的电磁场。

Helios 系统的性能评估

同时，团队还评估了随着编码距离的增加，Helios 的性能表现，该距离决定了量子信息对错误的保护强度。每次测试的增加都使剩余的逻辑错误减少了 12 倍。根据团队的说法，进一步增加错误校正可能会显著提高量子计算机的可靠性。测试还显示，实用的容错系统可能需要的物理量子位数量比预期更少。未参与该研究的 Sandia National Laboratories 量子性能实验室联合主任 Robin Blume-Kohout 博士形容这一结果为一个重要的里程碑。

他表示：“这篇论文展示了量子错误校正的真实、重大性能提升——一个逻辑量子位的性能几乎是其组成物理量子位的 100 倍。”

这一消息是在该公司上个月宣布其首次重大突破后传出的。当时，团队利用另一种称为 Helix 的错误校正方法展示了创纪录的逻辑记忆和计算。这两项实验均在相同的 Helios 硬件上进行，证明该公司可以通过改变错误校正方法来提高性能，而无需更换计算机。Helix 方法需要每个逻辑量子位 10 个物理量子位，而新型颜色码则使用多达 37 个。虽然颜色码需要额外的量子位，但它提供了显著更低的错误率。

为了在量子计算过程中检测和修正错误，Quantinuum 将人工智能解码与实时错误校正相结合。该公司相信，最新结果加强了其在 2029 年推出 Apollo 的计划。Blume-Kohout 在一份新闻稿中表示：“这一系统的扩展版本可以达到实用的容错计算所需的可靠性，所需的物理量子位少于一百万，这改善了实用量子计算的前景。”这些发现为该领域的核心技术风险的解决提供了重大进展。

量子计算的容错技术新里程碑

Quantinuum 在量子计算领域取得的最新成就，显示出量子错误校正技术的重大进步。通过颜色码技术，该公司不仅提高了逻辑保真度，还显示出在物理量子位数量上的潜在优化，这对未来的量子计算机设计至关重要。这些进展不仅强化了其在市场上的竞争力，还为实用的容错量子计算铺平了道路，可能改变量子计算的应用前景。