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IQM研發嶄新量子糾錯碼 邏輯錯誤率低超表面碼三個數量級

商業事

IQM研發嶄新量子糾錯碼 邏輯錯誤率低超表面碼三個數量級
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IQM研發嶄新量子糾錯碼 邏輯錯誤率低超表面碼三個數量級

2026年06月09日 15:03 最後更新:15:13

IQM量子電腦公司作為超導量子電腦領域的全球領先者,已開發出一種嶄新的量子糾錯碼,其邏輯錯誤率較表面碼低超三個數量級,所需物理量子位元亦少超八倍。

與許多其他高效能量子糾錯方法不同,這種新編碼亦保持相對較低的硬件複雜性,標誌著可擴展容錯量子運算方面取得重大進展。

IQM的突破性技術,名為「槓鈴碼」。 AP圖片

IQM的突破性技術,名為「槓鈴碼」。 AP圖片

量子糾錯仍然是實現實用量子運算競賽中的主要挑戰之一。噪音引起的錯誤必須比其累積速度更快地得到糾正,過去的方法要麼需要複雜的硬件,要麼需要犧牲顯著的效能,而IQM的編碼同時解決了這兩個限制。

IQM的突破性技術,名為「槓鈴碼」(barbell codes),是一系列量子低密度奇偶校驗(QLDPC)編碼,專為IQM的「星座」(Constellation)架構而設。這是一種獨特的量子處理器拓撲結構,具有增強的平面連接性,每個量子位元可與其他12個量子位元原生互動,而傳統方形網格拓撲結構中則為四個量子位元,但計算量子位元只需三個耦合器,中央元件只需六個。

透過利用量子位元連接性,並且每隔一個量子位元只需一個長耦合器連接,「槓鈴碼」實現了高效能糾錯,同時大幅降低了硬件複雜性。

IQM團隊在arXiv上發表的開發細節和數值效能分析,展示了量子運算領域的重大進展。「槓鈴碼」的構建方式是將標準平面「星座」連接性的兩個位置,透過每隔一個量子位元的一個長耦合器連接起來,從而提供在這些對之間產生糾纏的能力。

因此,這種獨特的設計消除了在開放邊界條件下對額外長距離交叉耦合器的需求,簡化了製造過程,同時不影響效能。其成果是一種並非為理想實驗室條件而設計,而是為超導量子位元製造的實際情況而設計的解決方案。

IQM量子電腦行政總裁兼聯合創辦人Jan Goetz指出:「我們正在開創量子運算的新篇章。我們的方法為利用超導量子位元實現可擴展量子糾錯提供了一條極具競爭力的途徑,為大規模容錯量子電腦鋪平道路。」

IQM已售出超任何其他製造商的量子系統,並將於今年稍後時間向客戶部署150量子位元系統。該公司進一步宣布推出IQM Halocene,這是一款用於糾錯碼的先進量子電腦。

「槓鈴碼」方法符合該公司的發展藍圖,使IQM走上了一條可靠的道路,以實現擁有數百個高精度邏輯量子位元的容錯量子系統,並可能在多個行業中實現量子優勢。

IQM最近宣布增加對其PIPE的承諾,這是由於投資者需求增加,預計將透過與Real Asset Acquisition Corp.(納斯達克:RAAQ)合併,在納斯達克上市。

關於IQM量子電腦

IQM量子電腦是超導量子電腦領域的全球領導者,為全球研究機構、大學、高效能運算中心、國家實驗室和企業提供全棧量子電腦和雲端平台存取服務。IQM的現場部署模式讓客戶直接擁有和控制其量子基礎設施。該公司於2018年成立,總部位於芬蘭,在慕尼黑設有主要營運點,擁有超400名員工。IQM業務遍及歐洲、亞洲和北美。IQM已向美國證券交易委員會提交F-4註冊聲明,有意透過與Real Asset Acquisition Corp.(納斯達克:RAAQ)合併,成為首家在美國納斯達克全球交易所上市的歐洲量子公司。

(美聯社)

IQM量子電腦今日推出高效能運算整合服務,這項一站式解決方案可讓其IQM Radiance量子電腦,在高效能運算(HPC)環境中作為Slurm節點運作。

IQM期望透過這種廣泛採用的HPC工作流程,加速混合量子經典運算在企業及研究機構的普及。Slurm是一款開源工作負載管理器,因其可擴展性和靈活性,獲全球大部分頂級超級運算中心採用。

IQM Radiance量子電腦(右)與傳統高效能運算基礎設施(左)並置於數據中心環境中。 AP圖片

IQM Radiance量子電腦(右)與傳統高效能運算基礎設施(左)並置於數據中心環境中。 AP圖片

這項整合服務將量子運算納入與中央處理器(CPU)及圖形處理器(GPU)並列的排程資源,消除過往阻礙普及的整合工作。

此外,該服務建基於IQM的量子裝置管理介面(QDMI),這是一個開源標準化層,旨在簡化迄今為止分散量子整合的供應商專屬軟件介面。

這項全新高效能運算整合服務已在arXiv上的一篇論文中展示,該論文由IQM與慕尼黑量子軟件公司(MQSC)的研究人員共同撰寫。目前,該服務已在德國萊布尼茨超級運算中心(LRZ)投入生產運作,IQM已在此安裝四台量子電腦。

IQM量子電腦行政總裁兼聯合創辦人揚·戈茨指出:「多年來,我們一直聽到高效能運算客戶反映整合瓶頸問題。高效能運算整合是一項重要工作,透過消除複雜性,終端用戶可以專注於運行量子工作負載,而非花時間編寫新程序。這對我們而言,就是生產級量子運算的意義——您擁有、操作並能創造價值的量子技術。在真實環境中運作的真實基礎設施,執行真實的工作。」

量子電腦已在客戶現場部署數年,但安裝後,大部分都只是在高效能運算軟件堆棧旁運作,而非整合其中。每次部署都需要客製化的整合工作,且無法重複使用。全新的高效能運算整合服務統一了軟件堆棧,讓客戶能專注於用例執行。

高效能運算整合服務透過讓用戶能透過與CPU及GPU相同的介面和排程器提交量子任務,從而彌補了這一差距。研究人員可利用他們熟悉的工具在不同系統上運行基準測試,而系統團隊則能維持現有的操作模式。

萊布尼茨超級運算中心董事會主席迪特·克蘭茨米勒教授表示:「我們的願景一直是將量子運算無縫整合到現有的高效能運算環境中,讓用戶無需擔心底層硬件即可運行應用程式。量子裝置管理介面作為慕尼黑量子軟件堆棧的一部分,是實現此目標的關鍵一步。我們很自豪看到慕尼黑量子谷內開發的創新,現正被量子領域的重要參與者IQM採用,以在真實環境中實現混合量子高效能運算工作負載。」

IQM的現場系統已在全球十大超級運算中心中的四個運作,並已售出比任何其他製造商更多的量子系統。該公司的目標是成為客戶建立其量子能力的基礎。

IQM於二月宣布,計劃透過與Real Asset Acquisition Corp.(納斯達克:RAAQ)的業務合併上市。交易完成後,該公司預計將在美國主要證券交易所上市,並正考慮在赫爾辛基證券交易所雙重上市。

IQM量子電腦是超導量子電腦領域的全球領導者,為全球研究機構、大學、高效能運算中心及國家實驗室提供全棧式量子系統及雲端平台存取服務。IQM的現場部署模式讓客戶能直接擁有並控制其量子基礎設施。該公司於2018年成立,總部位於芬蘭,擁有逾350名員工。IQM業務遍及歐洲、亞洲及北美洲。IQM已宣布計劃透過與Real Asset Acquisition Corp.(納斯達克:RAAQ)合併,成為首家在美國主要證券交易所上市的歐洲量子公司;同時亦正考慮在赫爾辛基證券交易所雙重上市。

(美聯社)

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