總部設於美國和英國的量子運算公司Quantinuum今日發表了其第三代量子電腦「Helios」。這台機器在量子糾錯方面標誌著一個重要里程碑,僅需2個「物理量子位元」就能建立1個「邏輯量子位元」,展現了領先業界的極高效率。相較之下,Google、IBM和Amazon Web Services(AWS)近期使用超導電路系統的量子電腦,分別需要105、12和9個物理量子位元才能達成相同目的。
Helios位於Quantinuum的科羅拉多州設施,其運算能力大幅提升,可同時運算98個鋇(barium)離子量子位元,取代了前代H2的56個鐿(ytterbium)離子。此一突破歸功於離子阱技術,與固定在晶片上的超導電路不同,離子可以被「移動重排」,實現了「全域連接」(all-to-all connectivity),讓電腦中任何一個離子都能與其他所有離子互動。
Helios的量子位元精確度非常出色。Quantinuum測試發現,當一對量子位元進行「糾纏」操作時,它們在99.921%的時間內表現符合預期,加拿大滑鐵盧大學物理學家Rajibul Islam稱「沒有其他平台達到這個水平」。此外,Helios還實現了「即時」(on the fly)糾錯的新能力,並使用Nvidia GPU來平行辨識錯誤。
儘管取得了顯著進展,但Helios與所有現有的量子電腦一樣,仍處於「尷尬的青少年階段」,尚不足以執行用於材料發現或金融模型的「賺錢演算法」。目前,Quantinuum已使用其電腦來研究磁學和超導體的基本物理學,這些是例如美國能源部(DOE)非常感興趣的實際問題。
Quantinuum副總裁Jennifer Strabley表示,Helios是公司擴展至更大型物理系統藍圖的重要證明。公司計劃在明尼蘇DA州的設施中再建造一台Helios,並已開始建構第四代電腦「Sol」的原型,計劃於2027年交付(192個物理量子位元),並希望在2029年發布擁有數千量子位元且「完全容錯」的「Apollo」。