新方法在实现前沿性能的同时大幅降低了硬件复杂度

慕尼黑和芬兰埃斯波--(美国商业资讯)--全球超导量子计算机领军企业IQM Quantum Computers研发出一种新型量子纠错码。与传统的表面码相比，该纠错码可将逻辑错误率降低多达三个数量级，且所需的物理量子比特数量最多可减少八倍。

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与许多其他高性能量子纠错方法不同，这种新代码还保持了相对较低的硬件复杂度，这标志着向可扩展的容错量子计算迈出了重要一步。

量子纠错仍然是迈向实用化量子计算的核心挑战之一。由噪声引入的错误必须在它们累积之前被纠正，而以往的方法要么需要复杂的硬件，要么必须做出巨大的性能妥协来满足这一要求。IQM的代码同时解决了这两项限制条件。

IQM的这项被称为“杠铃码”(barbell codes)的突破性技术属于量子低密度奇偶校验码(QLDPC)系列，专为IQM的Constellation架构量身定制。这是一种独特的量子处理器拓扑结构，具有增强的平面连接性，其中每个量子比特能够与12个其他量子比特进行原生交互，而传统方形网格拓扑中仅能与4个量子比特交互。同时，它只需为计算量子比特配备3个耦合器，为中心元件配备6个耦合器。

通过充分利用量子比特的连接性，并且每隔一个量子比特仅需一条长程耦合器连接，“杠铃码”能够在大幅降低硬件复杂度的同时实现高性能纠错。

IQM团队在arXiv上发布的开发细节和数值性能分析表明，这是量子计算领域的一项重大进步。“杠铃码”的构建方式是将两个标准平面Constellation连接节点相连，每间隔一个量子比特使用一条长程耦合器，从而能够在这些量子比特对之间生成纠缠态。

因此，这种独特的设计消除了在开放边界条件下对额外长程交叉耦合器的需求，从而在不牺牲性能的前提下简化了制造工艺。这一解决方案并非针对理想的实验室条件而设计，而是专为超导量子比特制造的实际情况量身打造。

IQM Quantum Computers首席执行官兼联合创始人Jan Goetz表示：“我们正在开创量子计算的下一个篇章。我们的方法为利用超导量子比特实现可扩展的量子纠错提供了一条极具竞争力的路径，为大规模容错量子计算机的发展铺平了道路。”

IQM售出的量子系统数量超过任何其他制造商，并将于今年晚些时候向客户交付150量子比特系统。此外，该公司还宣布推出IQM Halocene，这是一款专为纠错码设计的先进量子计算机。

“杠铃码”方法与该公司的研发路线图高度契合，使IQM走在了一条切实可行的容错量子系统发展道路上。这些系统将拥有数百个高精度逻辑量子比特，并有望在多个行业实现量子优势。

近期，在公司计划通过与Real Asset Acquisition Corp. (Nasdaq: RAAQ)合并在纳斯达克上市前，随着投资者需求的增加，IQM宣布进一步加大对上市后私募投资(PIPE)的承诺。

IQM Quantum Computers简介

IQM Quantum Computers是超导量子计算机领域的全球领导者，致力于为世界各地的研究机构、大学、高性能计算中心、国家实验室和企业提供全栈量子计算机和云平台访问服务。IQM的现场部署模式让客户能够直接拥有并控制自身的量子基础设施。公司成立于2018年，总部位于芬兰，在慕尼黑设有主要运营机构，拥有超过400名员工。IQM的业务遍及欧洲、亚洲和北美。IQM已向美国证券交易委员会提交F-4注册声明，计划通过与Real Asset Acquisition Corp. (Nasdaq: RAAQ)的合并，成为首家在美国纳斯达克全球交易所上市的欧洲量子企业。

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IQM被称为“杠铃码”的突破性技术。