总部设於美国和英国的量子运算公司Quantinuum今日发表了其第三代量子电脑「Helios」。这台机器在量子纠错方面标志着一个重要里程碑,仅需2个「物理量子位元」就能建立1个「逻辑量子位元」,展现了领先业界的极高效率。相较之下,Google、IBM和Amazon Web Services(AWS)近期使用超导电路系统的量子电脑,分别需要105、12和9个物理量子位元才能达成相同目的。
Helios位於Quantinuum的科罗拉多州设施,其运算能力大幅提升,可同时运算98个钡(barium)离子量子位元,取代了前代H2的56个??(ytterbium)离子。此一突破归功於离子阱技术,与固定在晶片上的超导电路不同,离子可以被「移动重排」,实现了「全域连接」(all-to-all connectivity),让电脑中任何一个离子都能与其他所有离子互动。
Helios的量子位元精确度非常出色。Quantinuum测试发现,当一对量子位元进行「纠缠」操作时,它们在99.921%的时间内表现符合预期,加拿大滑铁卢大学物理学家Rajibul Islam称「没有其他平台达到这个水平」。此外,Helios还实现了「即时」(on the fly)纠错的新能力,并使用Nvidia GPU来平行辨识错误。
尽管取得了显着进展,但Helios与所有现有的量子电脑一样,仍处於「尴尬的青少年阶段」,尚不足以执行用於材料发现或金融模型的「赚钱演算法」。目前,Quantinuum已使用其电脑来研究磁学和超导体的基本物理学,这些是例如美国能源部(DOE)非常感兴趣的实际问题。
Quantinuum??总裁Jennifer Strabley表示,Helios是公司扩展至更大型物理系统蓝图的重要证明。公司计划在明尼苏DA州的设施中再建造一台Helios,并已开始建构第四代电脑「Sol」的原型,计划於2027年交付(192个物理量子位元),并希??在2029年发布拥有数千量子位元且「完全容错」的「Apollo」。