【導(dǎo)讀】全棧量子企業(yè) Quantinuum（QNT）宣布，在商用離子阱量子計算機(jī) Helios 上依托自研糾錯架構(gòu)、采用顏色碼實現(xiàn) 99.9995% 邏輯保真度，每百萬次操作僅 5 次錯誤。該錯誤率是其 9 月 Helix 糾錯碼成果的 1/10，也僅為超導(dǎo)路線已發(fā)表最優(yōu)結(jié)果的 1/100，性能已經(jīng)進(jìn)入 Apollo 通用容錯量子計算機(jī)的目標(biāo)區(qū)間。實驗同時驗證，提升碼距時邏輯錯誤呈指數(shù)下降，每提升碼距錯誤降至原來 1/12。同一臺硬件可靈活切換 Helix、顏色碼等不同糾錯方案，配合 AI 解碼器、自適應(yīng)校驗子提取等全棧設(shè)計，方便在資源開銷與錯誤性能之間做取舍，大幅降低容錯量子計算的技術(shù)風(fēng)險。
科羅拉多州布魯姆菲爾德2026年10月20日 -- 領(lǐng)先的全棧量子計算公司 Quantinuum（納斯達(dá)克股票代碼：QNT）今日宣布取得創(chuàng)世界紀(jì)錄的量子糾錯成果，通過公司的糾錯架構(gòu)，在 Helios 商用計算機(jī)上實現(xiàn)了 99.9995% 的邏輯保真度。這是 Quantinuum 在 2 個月內(nèi)取得的第二項突破，展現(xiàn)了其高精度離子阱硬件與靈活架構(gòu)如何協(xié)同工作，實現(xiàn)精度的快速提升。
這項成果進(jìn)一步鞏固了 Quantinuum 在糾錯領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，并驗證其精度表現(xiàn)已達(dá)到 Apollo 的目標(biāo)范圍。Apollo 是公司計劃推出的通用容錯量子計算機(jī)，預(yù)計于 2029 年或之前面世。
Quantinuum 的架構(gòu)是一套端到端框架，可通過公司的開發(fā)者平臺進(jìn)行編程。該架構(gòu)集成了定制 AI 解碼器、量子比特全互連、高保真度物理操作，以及硬件層面的糾錯。這套架構(gòu)還使公司能夠測試、改進(jìn)并組合不同糾錯碼，在精度與效率之間實現(xiàn)最佳平衡。
在最新研究中，Quantinuum 在這套架構(gòu)內(nèi)采用了廣為人知的“顏色碼”，實現(xiàn)了創(chuàng)世界紀(jì)錄的邏輯保真度，相當(dāng)于每 100 萬次操作僅出現(xiàn)五次錯誤。錯誤率僅為 Quantinuum 上個月創(chuàng)下的世界紀(jì)錄的 1/10，也僅為其他所有硬件技術(shù)路線中已發(fā)表最佳成果的 1/100；該成果由 Google Quantum AI 在超導(dǎo)系統(tǒng)上實現(xiàn)。
Quantinuum 首席執(zhí)行官 Rajeeb Hazra 博士表示：“這項成果證明，我們已經(jīng)具備實現(xiàn)通用容錯所需的糾錯架構(gòu)和離子阱技術(shù)。我們在同一商用硬件上采用不同糾錯碼，在短時間內(nèi)再次將錯誤率降至原來的 1/10，展現(xiàn)了糾錯架構(gòu)的靈活性。我們已經(jīng)跨越了實現(xiàn)精度指數(shù)級提升所需的門檻，進(jìn)一步鞏固了通往 Apollo 的技術(shù)路線，也展現(xiàn)了我們?nèi)绾螏椭脩敉ㄟ^大規(guī)模應(yīng)用量子計算創(chuàng)造商業(yè)價值?！?/p>
研究還顯示，隨著 Quantinuum 增加“碼距”，邏輯錯誤呈指數(shù)下降。通過這種方法，可以了解糾錯規(guī)模擴(kuò)大時，保護(hù)量子信息所需的物理量子比特數(shù)量。每次在測試中增加碼距，均使剩余邏輯錯誤降至原來的 1/12，降幅創(chuàng)下紀(jì)錄。這表明，隨著糾錯碼規(guī)模擴(kuò)大，錯誤抑制效果不斷增強(qiáng)，而這正是擴(kuò)展容錯量子計算規(guī)模所需的關(guān)鍵能力。Quantinuum 認(rèn)為，這項結(jié)果表明，相較其他技術(shù)路線，公司有望以顯著更少的量子比特實現(xiàn)容錯。
未參與這項研究的桑迪亞國家實驗室量子性能實驗室聯(lián)合主任 Robin Blume-Kohout 表示：“這是量子計算研究人員多年來一直努力實現(xiàn)的重要里程碑。論文展示了量子糾錯帶來的實質(zhì)性、顯著性能提升：邏輯量子比特的表現(xiàn)較構(gòu)成它的物理量子比特改善近 100 倍。擴(kuò)大這一系統(tǒng)的規(guī)模后，有望在少于 100 萬個物理量子比特的可行規(guī)模內(nèi)，達(dá)到實用容錯計算所需的可靠性，使實用量子計算的前景更加樂觀。這些發(fā)現(xiàn)大幅降低了該領(lǐng)域的一項核心技術(shù)風(fēng)險。”
2026 年 9 月，Quantinuum 在同一糾錯架構(gòu)中采用 Helix 糾錯碼，在邏輯存儲和計算方面創(chuàng)下紀(jì)錄。兩項研究均在同一 Helios 硬件上進(jìn)行。
這兩次演示說明，Quantinuum 能夠在同一架構(gòu)內(nèi)快速開發(fā)不同糾錯碼的原型，并根據(jù)各類糾錯碼在精度、效率和速度方面的相對優(yōu)勢進(jìn)行優(yōu)化。在 Helios 上，Helix 每個邏輯量子比特使用 10 個物理量子比特，顏色碼則最多需要 37 個，但顏色碼能夠?qū)崿F(xiàn)更低的邏輯錯誤率。這有助于了解系統(tǒng)邁向容錯的過程中，各類應(yīng)用最適合搭配哪一種糾錯碼。
Quantinuum 的糾錯架構(gòu)具有靈活性，支持自適應(yīng)校驗子提取，即在計算過程中調(diào)整錯誤檢測的測量操作；同時支持鏈映射，將適合不同計算任務(wù)的糾錯碼連接起來。結(jié)合高效的糾錯碼結(jié)構(gòu)和實時解碼，這些技術(shù)提供了多種途徑，以減少錯誤和資源需求。
Quantinuum 正在將其硬件、糾錯架構(gòu)和全棧軟件平臺整合，打造用于容錯量子計算的一體化系統(tǒng)。在客戶為下一個計算時代做好準(zhǔn)備之際，Quantinuum 正提供所需工具，幫助他們開發(fā)和擴(kuò)展量子應(yīng)用，以應(yīng)對材料科學(xué)、化學(xué)、金融、物流及其他關(guān)鍵領(lǐng)域的挑戰(zhàn)。
關(guān)于 Quantinuum
Quantinuum 是一家領(lǐng)先的量子計算公司，提供一套全棧式平臺，旨在使量子計算能夠在實際環(huán)境中實現(xiàn)部署。公司已實現(xiàn)多代采用成熟 QCCD 架構(gòu)構(gòu)建的離子阱量子系統(tǒng)商業(yè)化部署，并通過創(chuàng)新設(shè)計和技術(shù)能力，使相關(guān)系統(tǒng)在平均雙量子比特門保真度方面達(dá)到業(yè)內(nèi)最高準(zhǔn)確度水平。Quantinuum 已與全球制藥、材料科學(xué)、金融服務(wù)、政府及工業(yè)領(lǐng)域的行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)，以及學(xué)術(shù)和研究機(jī)構(gòu)開展積極合作。公司擁有約 800 名全球員工，其中包括頂尖科學(xué)家和研究人員。其技術(shù)團(tuán)隊中超過 70% 的成員擁有博士或碩士學(xué)位。Quantinuum 總部位于美國科羅拉多州布魯姆菲爾德，并在美國、英國、德國、日本、卡塔爾和新加坡設(shè)有其他設(shè)施。
結(jié)論
本次成果是 Quantinuum 兩個月內(nèi)第二次量子糾錯突破，證明離子阱硬件搭配端到端糾錯架構(gòu)可以持續(xù)壓低邏輯錯誤，夯實其通往 2029 年 Apollo 容錯機(jī)型的路線。不同糾錯碼在同一商用硬件上快速驗證、對比迭代，體現(xiàn)這套架構(gòu)的靈活性：Helix 節(jié)省物理量子比特，顏色碼換取更低錯誤率，面向不同應(yīng)用可差異化選型。
