Wyniki IBM na kubitach logicznych przybliżają korekcję błędów do certyfikowanych liczb

Korekcja błędów jest bramą między pokazem laboratoryjnym a maszyną, która wykona długie obliczenie bez utraty wyniku. Jeśli wskaźniki błędów logicznych dalej spadają, a każdy kubit logiczny wymaga mniej kubitów fizycznych, budżety sprzętowe i harmonogramy prac nad odpornością na błędy zmieniają się zarówno dla kupujących, jak i dla konkurencji. Czy utrzyma się to przy dużych blokach kodu, pozostaje otwarte.

Najnowsze wyniki nie rozstrzygają tego pytania, ale zmieniają rachunek dla kupujących.

IBM i Quantinuum donoszą o czystszych kubitach logicznych

Przegląd Quantum Zeitgeist podał, że IBM osiągnął wierność stanów Bella powyżej 93% na kubitach logicznych dzięki operacjom lattice surgery na ibm_phoenix, a błędy logiczne w testach pamięci wyniosły 0,9% wobec 1,9% wcześniej. Do uruchomienia użyto 120 nadprzewodzących kubitów. Znaczna część poprawy pochodziła z oprogramowania: zespół wskazał mniej niezawodne kubity i wyłączył je z obliczeń oraz usprawnił dekodowanie. Quantinuum, we współpracy z National Quantum Computing Centre, podało wskaźnik błędów 0,26% uzyskany przez operacje QLDPC na procesorze jonowym H2-2. Zespół zmierzył kubit logiczny w bloku dwukubitowym z siedmioma kubitami pomocniczymi, a potem użył tych samych kubitów ponownie do powtarzanych pomiarów.

Ponowne użycie ma tu znaczenie: każdy zapasowy kubit to sprzęt, który ktoś musi zbudować i schłodzić.

Przegląd odnotował też obliczenie na 70 kubitach logicznych z weryfikowalnymi wynikami, wykonane przez IBM, Qedmę i Algorithmiq. Podał również, że Google i MIT dziesięciokrotnie zmniejszyły zapotrzebowanie na kubity fizyczne. Skalowanie do większych bloków kodu pozostaje wyzwaniem, twierdzi przegląd. Metoda wykluczania wadliwych kubitów, którą zastosował IBM, nie skaluje się w nieskończoność, zauważa przegląd. Obecne obliczenia stają się jednak stabilniejsze.

Droga do użytecznych maszyn

Nota opublikowana 1 listopada przywołała prezentację z lutego 2026 r. dla japońskiej rządowej grupy roboczej ds. technologii kwantowych. W nocie obecne maszyny mają od 100 do kilkuset kubitów, wskaźniki błędów około 0,1% i obliczenia do 1 000 bramek. Użyteczne zastosowania wymagałyby tysięcy kubitów, miliardów bramek i wskaźników błędów rzędu 10 do potęgi minus 10. To siedem rzędów wielkości poniżej dzisiejszych wskaźników błędów. Według rachunku z noty wymagałoby to od 100 000 do 1 000 000 kubitów fizycznych.

Zestawmy z tym wyniki tygodnia: 0,9% błędów logicznych i stosunek kodowania pięć do jednego to wartości lepsze niż u poprzedników. Wciąż są daleko od tego, czego wymagałoby obliczenie chemiczne czy materiałowe.

Certyfikowane odległości kodu wchodzą do tabeli

Wcześniej, 30 października, Quantum Zeitgeist podał, że zespół z Air Force Engineering University certyfikował 21 nowych binarnych kodów kwantowych. Poprawił też 34 inne kody z tabeli kodów Grassla.

Odległość minimalna określa, ile błędów kod zniesie, zanim zapisana informacja przepadnie, a dotąd badacze ją szacowali, zamiast obliczać. Grupa powiązała quasi-cykliczne kody addytywne nad F4, systemem liczbowym z czterema elementami, z odległościami minimalnymi, które mogła zweryfikować. Mechanizm to twierdzenie, które zespół nazywa podnoszeniem przodka (ancestor lifting): zbuduj dłuższy kod z krótszego, a potem sprawdź wynik, zamiast go zakładać. Kraty dzielników prowadzą ewidencję. W teście porównawczym używanym w tej dziedzinie do porównywania kodów 21 pozycji ma teraz certyfikowane odległości zamiast szacunków, a 34 kolejne się poprawiły. Zespół opublikował też jawne konstrukcje trzech wcześniej niepotwierdzonych kodów GV, wartości, których brakowało w publicznym rejestrze.

Sześciu dalszych kandydatów wyglądało obiecująco. Zanim ktoś nazwie ich certyfikowanymi, potrzebują wyczerpującej weryfikacji, podaje ten sam raport. Autorzy wskazali też lukę między lepszą tabelą a działającą maszyną: praca nie wykazuje skalowalności do rozmiarów, jakich wymagałoby obliczanie odporne na błędy.

Caltech i Oratomic zmniejszają liczbę kubitów

Druga połowa rachunku to liczba kubitów fizycznych, które pochłania każdy kubit logiczny. Caltech, we współpracy z powiązanym z uczelnią startupem Oratomic, podał, że działająca maszyna mogłaby potrzebować od 10 000 do 20 000 kubitów, a nie milionów, jakie zakładały wcześniejsze szacunki. Twierdzenie opiera się na architekturze korekcji błędów dla atomów neutralnych. Lasery zwane pęsetami optycznymi przemieszczają atomy i łączą je w dużej matrycy.

W tym schemacie każdy kubit logiczny można zakodować już w pięciu kubitach fizycznych, wobec około 1 000 w konwencjonalnej korekcji błędów. Manuel Endres, profesor fizyki w Caltech, powiedział: „To naprawdę zaskakujące, jak dobrze to działa. Nazywamy to ultraefektywną korekcją błędów”. John Preskill, fizyk teoretyk z Caltech, nazwał ten postęp „optymistycznym”. Powiedział, że przybliża to powszechnie użyteczną informatykę kwantową do rzeczywistości.

Szacunek Caltechu utrzymuje się tylko wtedy, gdy wskaźniki błędów spadną wystarczająco nisko. Niższa liczba kubitów oznacza, że maszyna mogłaby teoretycznie zacząć działać do końca dekady, podano w oświadczeniu.

Co dalej

Zostają trzy otwarte sprawy. Oratomic zapowiedział współpracę z Advanced Quantum Computing Mission przy Caltech nad badaniami w kierunku maszyny kwantowej o użytecznej skali, odpornej na błędy. Sześć niecertyfikowanych kodów wymaga wyczerpującej weryfikacji, zanim trafią do tabeli. Quantinuum i National Quantum Computing Centre muszą jeszcze przeskalować operacje QLDPC do większych bloków kodu.

Żaden wynik z tego zestawu nie ma daty dostawy. Zmienia się rachunek, którego kupujący i konkurenci używają, wyceniając system odporny na błędy. Dostają mniej kubitów fizycznych na kubit logiczny, niższe wskaźniki błędów logicznych i odległości kodu, które można sprawdzić, a nie oszacować.