新方法在實現尖端效能的同時大幅降低硬體複雜度

慕尼黑和芬蘭埃斯波--(美國商業資訊)--全球超導量子電腦領軍企業IQM Quantum Computers研發出一種新型量子錯誤更正碼。相較傳統的表面碼，該錯誤更正碼可將邏輯錯誤率降低多達三個數量級，且所需的實體量子位元數量最多可減少八倍。

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與許多其他高效能量子錯誤更正方法不同，這種新程式碼還保持了相對較低的硬體複雜度，這代表向可擴充的容錯量子運算邁出了重要一步。

量子錯誤更正仍然是邁向實用化量子運算的核心挑戰之一。由雜訊引進的錯誤必須在它們累積之前被糾正，而以往的方法要麼需要複雜的硬體，要麼必須做出巨大的效能妥協來滿足這一要求。IQM的程式碼同時解決了這兩項限制條件。

IQM的這項被稱為「杠鈴碼」(barbell codes)的突破性技術屬於量子低密度同位元檢查碼(QLDPC)系列，專為IQM的Constellation架構量身打造。這是一種獨特的量子處理器拓撲結構，具有強化的平面連線性，其中每個量子位元能夠與12個其他量子位元進行原生互動，而傳統方形網格拓撲中僅能與4個量子位元互動。同時，它只需為運算量子位元配備3個耦合器，為中心元件配備6個耦合器。

透過充分利用量子位元的連線性，並且每隔一個量子位元僅需一條長程耦合器連線，「杠鈴碼」能夠在大幅降低硬體複雜度的同時實現高效能錯誤更正。

IQM團隊在arXiv上發表的開發詳情和數值效能分析顯示，這是量子運算領域的一項重大進步。「杠鈴碼」的建構方式是將兩個標準平面Constellation連線節點相連，每間隔一個量子位元使用一條長程耦合器，從而能夠在這些量子位元對之間生成糾纏態。

因此，這種獨特的設計消除了在開放邊界條件下對額外長程交叉耦合器的需求，從而在不犧牲效能的前提下簡化製造製程。這一解決方案並非針對理想的實驗室條件而設計，而是專為超導量子位元製造的實際情況量身打造。

IQM Quantum Computers執行長兼共同創辦人Jan Goetz表示：「我們正在開創量子運算的下一個篇章。我們的方法為利用超導量子位元實現可擴充的量子錯誤更正提供了一條極具競爭力的路徑，為大規模容錯量子電腦的發展奠定了基礎。」

IQM售出的量子系統數量超過任何其他製造商，並將於今年稍晚向客戶交付150量子位元系統。此外，該公司還宣布推出IQM Halocene，這是一款專為錯誤更正碼設計的先進量子電腦。

「杠鈴碼」方法與該公司的研發藍圖高度契合，使IQM走在了一條切實可行的容錯量子系統發展道路上。這些系統將擁有數百個高精確度邏輯量子位元，並可望在多個產業實現量子優勢。

近期，在公司計畫透過與Real Asset Acquisition Corp. (Nasdaq: RAAQ)合併在那斯達克上市前，隨著投資人需求的增加，IQM宣布進一步加大對上市後私募投資(PIPE)的承諾。

關於 IQM Quantum Computers

IQM Quantum Computers是超導量子電腦領域的全球領導者，致力於為世界各地的研究機構、大學、高效能運算中心、國家實驗室和企業提供全堆疊量子電腦和雲端平台存取服務。IQM的現場部署模式讓客戶能夠直接擁有並控制自身的量子基礎架構。公司成立於2018年，總部位於芬蘭，在慕尼黑設有主要營運機構，擁有超過400名員工。IQM的業務遍及歐洲、亞洲和北美。IQM已向美國證券交易委員會遞交F-4登記聲明書，計畫透過與Real Asset Acquisition Corp. (Nasdaq: RAAQ)的合併，成為第一家在美國那斯達克全球交易所上市的歐洲量子企業。

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