IBM 逻辑量子比特结果推动纠错走向可认证数字

纠错是实验室演示与一台能跑完长计算而不丢失答案的机器之间的那道门。如果逻辑错误率持续下降，而每个逻辑量子比特所需的物理量子比特更少，那么硬件预算和容错时间表对买家和竞争对手都会随之改变。这一趋势在大型码块上是否成立，目前仍无定论。

最新结果没有解决这个问题，但确实改变了买家要算的那笔账。

IBM 与 Quantinuum 报告更干净的逻辑量子比特

Quantum Zeitgeist 的摘要称，IBM 通过 ibm_phoenix 上的晶格手术让逻辑量子比特的贝尔态保真度超过 93%，内存测试中的逻辑错误率为 0.9%，此前为 1.9%。这次运行用了 120 个超导量子比特。提升很大一部分来自软件：团队找出并排除了可靠性较低的量子比特，并改进了译码。Quantinuum 与英国国家量子计算中心合作，在其 H2-2 离子阱处理器上通过 QLDPC 手术报告了 0.26% 的错误率。该演示在一个双量子比特块内用七个辅助量子比特测量了一个逻辑量子比特，随后把这些辅助比特重复用于后续测量。

复用在这里很关键：每一个备用量子比特都是需要有人制造并冷却的硬件。

摘要还提到 IBM、Qedma 和 Algorithmiq 完成的一次 70 个逻辑量子比特、结果可验证的计算。它报告 Google 和 MIT 把物理量子比特需求削减了十倍。摘要称，扩展到更大的码块仍是难题。摘要指出，IBM 所用的缺陷排除方法无法无限扩展。它确实让当前的计算更稳定。

通往有用机器的距离

11月1日发布的一份说明引用了 2026 年 2 月向日本政府量子工作组做的一次报告。它把当前机器定在 100 到数百个量子比特、错误率约 0.1%、计算规模最多 1000 次门操作。说明称，有用的应用需要数千个量子比特、数十亿次门操作和 10 的负 10 次方量级的错误率。这比今天的错误率低七个数量级。按该说明的估算，达到这一步需要 10万 到 100万 个物理量子比特。

把本周的结果放在这个尺度上看。0.9% 的逻辑错误率和五比一的编码比例都优于前代。它们距离化学或材料计算所需的要求仍然很远。

可认证的码距进入表格

更早的 10月30日，Quantum Zeitgeist 报道空军工程大学的一个团队认证了 21 个新的二进制量子码。该团队还改进了 Grassl 码表中列出的另外 34 个码。

最小距离决定一个码在存储信息丢失之前能吸收多少错误，此前研究人员只是估算它，而非计算它。该团队把 F4（一个含四个元素的数系）上的准循环加性码与它能验证的最小距离对应起来。机制是团队称为祖先提升的定理：从较短的码构造较长的码，然后检验结果，而不是假定它。除子格负责记账。在该领域用于比较码的基准上，现有 21 个条目带有认证距离而非估算值，另有 34 个得到改进。团队还公布了三个此前未获确认的 GV 码的显式构造，这些数值此前不在公开记录中。

另有六个候选码看起来很强。同一报道称，它们需要穷尽式验证，之后才能被称为已认证。作者还指出了更好的表格与可运行机器之间的差距：这项工作没有证明能扩展到容错计算所需的规模。

Caltech 与 Oratomic 削减量子比特数量

这笔账的另一半是每个逻辑量子比特消耗多少物理量子比特。Caltech 与和它有关联的初创公司 Oratomic 表示，一台可运行的机器可能需要 1万 到 2万 个量子比特，而不是早先估算所假设的数百万个。这一说法基于一种面向中性原子的纠错架构。被称为光镊的激光在大型阵列中移动并连接原子。

在该方案下，每个逻辑量子比特的编码可能只需五个物理量子比特，而传统纠错大约需要 1000 个。“它效果好得实在令人意外。我们称之为超高效纠错，”Caltech 物理学教授 Manuel Endres 说。Caltech 理论物理学家 John Preskill 称这一进展“乐观”。他说这使广泛有用的量子计算更接近现实。

Caltech 的数字只有在错误率降得足够低时才成立。声明称，更低的量子比特数量意味着这台机器理论上可以在本十年末投入运行。

接下来会发生什么

还留下三个未了事项。Oratomic 表示将与 Caltech 的先进量子计算任务合作，研究面向实用规模容错量子计算机的方案。六个未认证的码需要更彻底的验证才能进入表格。Quantinuum 与国家量子计算中心仍需把 QLDPC 手术扩展到更大的码块。

这批结果没有一个附带交付日期。改变的是买家和竞争对手在为容错系统定价时所用的算法。他们得到的是每个逻辑量子比特对应更少的物理量子比特、更低的逻辑错误率，以及可以检验而非估算的码距。