IBM Nighthawk r2 用 19 秒跑完,同一任务在 Frontier 上估计要 110 年

最抓人的数字就是测量本身:19 秒,对手是 Frontier 上估计的 110 年。Ground.news 给出的差距是 1.8 万亿倍。

实验只用了 Nighthawk r2 的 120 个超导量子比特中的 61 个,走的是 IBM 平台上的标准云端流程,没有为这次基准测试单独做校准。Sedrakyan 的团队在 36 个周期处找到了他们所说的"刚刚好"区间,其中涉及 918 个双量子比特门。在这样的条件下,他们产出了百万个样本。一个专门的复位机制把每个量子比特的能量排走,将空闲时间压缩到 1 微秒。据 Ground.news 报道,正是这一点让线路得以快速执行。

所用技术叫随机线路采样,简称 RCS。量子线路是一串施加在量子比特上的操作,大致相当于传统计算机中对比特的操作。在 RCS 中,这些操作基本是随机挑选的。量子态因此变得愈发复杂,处理器随后反复测量它,生成一串串的 1 和 0。生成样本并不难。难的是算出经典复现这些样本所需的概率分布。随着量子比特数和周期数增加,这项计算会变得像推石头上山。

110 年这个数字为什么附带前提

没有人真的在 Frontier 上跑过这个任务。

研究人员用的是张量网络收缩。这种技术用来估算经典硬件模拟量子线路的计算成本。他们的算法是:复现这百万个样本大约需要 1.2 x 10^27 次计算操作。Frontier 是全球第一台百亿亿次机器,峰值超过每秒 18000亿次运算。按一个保守的持续性能估计换算,就是大约 110 年。Sedrakyan 和同事明确承认这一说法的局限。110 年不是经典计算的根本速度上限,它只是绑定在一种张量网络模拟方法上的估计,并且假设内存无限、使用特定的经典算法。历史在这里是双向的:经典计算研究者曾一点点瓦解了谷歌 2019 年的说法。当时谷歌称其 53 量子比特的 Sycamore 处理器完成的 RCS 实验已超出经典计算能力,而他们找到了捷径。

"据我们所知,"研究人员写道,"这是在商业上广泛可及、大多数非专家量子计算用户都能轻松复现的量子处理器上,首次展示普通随机线路采样的量子优势。"

这篇预印本挂在 arXiv 上,尚未经过同行评审。据 Ground.news 报道,团队公开了线路、样本和分析代码,供独立验证。这很重要,因为量子优势的说法有被收回的习惯。

里程碑背后的商业落差

故事到这里就不那么好看了。Negotium Infinitum 在 9 月 28 日的一份分析中,把谷歌、IBM、Quantinuum、IonQ 和 PsiQuantum 的技术里程碑与真实营收摆在一起对照。两组数字并不齐步走。IonQ 在 2026 年第二季度录得 8005万 美元,同比增长 287%。D-Wave 的季度营收在 300万 美元上下。谷歌和 IBM 则完全没有披露任何独立、可核实的量子业务营收。

落差就在这里。一款处理器可以在某个基准上跑赢对超级计算机的估算,而造出它的公司依然拿不出量子销售的账目行。衡量标准也变了:这个领域曾经比量子比特数,现在比逻辑量子比特数,以及系统扩展时错误率是否下降。后者才是通向可用机器的真正关口。

维基百科当前的量子计算条目说得更直白。它写道,截至 2026 年,这些演示最好被理解为科学里程碑,而不是近期部署的证据。能体现优势的任务,未必对现实应用有用。据该条目,到 2025 年 4 月,各国政府对量子计算的投入已达 100亿 美元。

同一周的其他里程碑

IBM 的这个结果并非近日唯一的量子新闻。ScienceDaily 在 9 月 29 日报道,京都大学和广岛大学的研究人员演示了针对 W 态的纠缠测量,W 态是三光子纠缠的一种形式。这距离针对 GHZ 态的同类测量被提出,已经过去 25 年以上。量子层析成像每增加一个光子,所需测量次数就成倍增长。团队的光子线路改用一次量子傅里叶变换,一次性识别出该状态。

"距离最初提出针对 GHZ 态的纠缠测量,已经过去 25 年以上,我们终于也拿到了 W 态的纠缠测量,并对 3 光子 W 态做了真正的实验演示,"通讯作者 Shigeki Takeuchi 在新闻稿中说。这项工作可能为量子隐形传态和基于测量的量子计算提供支撑。

还有一项来自轨道的首次。Interesting Engineering 报道,维也纳大学的科学家在太空中运行了一台量子计算机,它于 2025 年 6 月由猎鹰 9 号发射升空。6 个硅单光子雪崩二极管中只有 3 个挺过了旅程。阳光压过了探测器,测量只能在地球阴影中的 30 分钟过境窗口内进行。尽管有厘米厚的铝屏蔽,辐射仍使光子探测器性能退化。真空让固定激光器的胶粘剂失效,输出功率从 20 毫瓦掉到 4 毫瓦。地面测试预测的光子产生晶体 32.5 摄氏度温度,在轨道上得到了保持。

资金实际流向了哪里

Cloudflare 借生日周发布了防止 IPsec 量子降级攻击的工作。公司称它与 IETF 合作制定了一项扩展。该扩展可以阻止路径上的攻击者在两端都支持后量子算法时,诱骗端点改用经典密码学。Cloudflare 已在 Cloudflare WAN 和 Magic Transit 中推出测试版支持。客户可以让客户经理打开 ipsec_downgrade_protection 标志来启用。

文章还指出,针对公钥密码学的量子攻击所需资源估计已大幅下降。这促使 Cloudflare 把迁移截止期限提前到 2029 年。文中描述的攻击很难实施,需要在握手过程中实时完成一次量子计算。这与"先收集、后解密"的做法不同。但方向是清楚的。

至少在一个角落,资本追逐的是能效而不是量子比特。Efficient Computer 在 9 月 29 日表示,它完成了由 TQ Ventures 领投的 9700万 美元 B 轮融资。公司累计融资达到 17300万 美元,估值 65000万 美元。公司称其 Electron E1 芯片相比传统 CPU 架构,能效提升 10 到 100 倍。该芯片目前正面向嵌入式物理 AI 系统量产。

再加上 STAR.VISION 在 9 月 25 日公布的太空计算星座。到 2035 年计划发射一千多艘航天器,大致分为 720 颗用于推理、360 颗用于通用计算。据 China in Space 报道,这些项目由中国工商银行和中国农业银行合计 149000万 元(约合 14.9 亿美元)的授信协议支持。这些都不是量子优势,但都是算力被推向新的地方。

所以对本周这个里程碑,诚实的解读范围很窄。IBM 的 Nighthawk r2 在普通用户能租到的硬件上,快速完成了一件经典计算难以复现的事。它会不会变成营收,或者某个更聪明的经典算法会不会追平,19 秒的这一跑回答不了。