量子電腦最新紀錄達 99.9995%邏輯保真度，錯誤率較競爭對手低 100 倍

據報導，全球最精確的量子計算機創下了新的量子錯誤校正紀錄，達到 99.9995% 的邏輯保真度，誤差率是 Google Quantum AI 發佈結果的 100 倍低。位於科羅拉多州的 Quantinuum 旗下 98 量子位的捕獲離子商用量子計算機在最新測試中每百萬次邏輯運算僅出現五次錯誤。根據該公司的說法，這一結果使量子計算機更接近日常使用。該計算機的誤差率目前是其 2026 年 9 月的先前紀錄低 10 倍。

此外，這一數字比 Google Quantum AI 公佈的競爭硬件技術的最佳結果低 100 倍。Quantinuum 表示，這一成就使其更接近開發名為 Apollo 的通用容錯量子計算機，該系統預計將於 2029 年推出。Quantinuum 首席執行官 Rajeeb Hazra 博士表示：「通過這一結果，我們已證明擁有實現通用容錯所需的錯誤校正架構和捕獲離子技術。」

量子錯誤校正的技術進展

量子計算機使用量子位來處理數據，但這些量子位對外界幹擾極為敏感。熱量、雜散電磁信號、振動和宇宙射線都可能破壞它們脆弱的量子狀態，導致計算過程中的錯誤。因此，科學家們使用量子錯誤校正來減少錯誤。這一方法將多個物理量子位組合成更可靠的邏輯量子位，以更好地保護資訊。在最新的實驗中，Quantinuum 在其商用 Helios 系統上使用了稱為顏色碼的技術，達到了 99.9995% 的邏輯保真度，從而為量子錯誤校正設定了新的基準。

Helios 晶片生成微小的電磁場。

Helios 系統的性能評估

同時，團隊還評估了隨著編碼距離的增加，Helios 的性能表現，該距離決定了量子資訊對錯誤的保護強度。每次測試的增加都使剩餘的邏輯錯誤減少了 12 倍。根據團隊的說法，進一步增加錯誤校正可能會顯著提高量子計算機的可靠性。測試還顯示，實用的容錯系統可能需要的物理量子位數量比預期更少。未參與該研究的 Sandia National Laboratories 量子性能實驗室聯合主任 Robin Blume-Kohout 博士形容這一結果為一個重要的里程碑。

他表示：「這篇論文展示了量子錯誤校正的真實、重大性能提升——一個邏輯量子位的性能幾乎是其組成物理量子位的 100 倍。」

這一消息是在該公司上個月宣佈其首次重大突破後傳出的。當時，團隊利用另一種稱為 Helix 的錯誤校正方法展示了創紀錄的邏輯記憶和計算。這兩項實驗均在相同的 Helios 硬件上進行，證明該公司可以通過改變錯誤校正方法來提高性能，而無需更換計算機。Helix 方法需要每個邏輯量子位 10 個物理量子位，而新型顏色碼則使用多達 37 個。雖然顏色碼需要額外的量子位，但它提供了顯著更低的錯誤率。

為了在量子計算過程中檢測和修正錯誤，Quantinuum 將人工智能解碼與實時錯誤校正相結合。該公司相信，最新結果加強了其在 2029 年推出 Apollo 的計劃。Blume-Kohout 在一份新聞稿中表示：「這一系統的擴展版本可以達到實用的容錯計算所需的可靠性，所需的物理量子位少於一百萬，這改善了實用量子計算的前景。」這些發現為該領域的核心技術風險的解決提供了重大進展。

量子計算的容錯技術新里程碑

Quantinuum 在量子計算領域取得的最新成就，顯示出量子錯誤校正技術的重大進步。透過顏色碼技術，該公司不僅提高了邏輯保真度，還顯示出在物理量子位數量上的潛在優化，這對未來的量子計算機設計至關重要。這些進展不僅強化了其在市場上的競爭力，還為實用的容錯量子計算鋪平了道路，可能改變量子計算的應用前景。