▲量子計(jì)算的局部之美：科技光芒中的精密模塊

2025年5月8日，牛津離子公司（Oxford Ionics）正式對(duì)外公布了其實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展容錯(cuò)量子計(jì)算的發(fā)展路線圖。這一路線圖可不簡(jiǎn)單，它規(guī)劃了未來(lái)三年內(nèi)讓量子計(jì)算實(shí)現(xiàn)廣泛商業(yè)價(jià)值的清晰路徑，還劃分了“基礎(chǔ)”“企業(yè)級(jí)”“大規(guī)模價(jià)值”三個(gè)關(guān)鍵發(fā)展階段。更厲害的是，牛津離子公司的系統(tǒng)有著超強(qiáng)優(yōu)勢(shì)，能實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)上最低的錯(cuò)誤率，還能以更低復(fù)雜性實(shí)現(xiàn)快速擴(kuò)展，這無(wú)疑為量子計(jì)算的未來(lái)注入了強(qiáng)大動(dòng)力！

牛津離子公司揭秘可擴(kuò)展容錯(cuò)量子計(jì)算“三部曲”,引領(lǐng)量子革命新篇章

2025年5月8日，英國(guó)牛津離子公司（Oxford Ionics），向世界揭開(kāi)了其實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展容錯(cuò)量子計(jì)算的發(fā)展路線圖，如圖1所示。這份路線圖不僅勾勒出了公司邁向100萬(wàn)+量子比特器件的宏偉藍(lán)圖，更詳細(xì)規(guī)劃了通往這一目標(biāo)的三個(gè)激動(dòng)人心的階段：“基礎(chǔ)”階段、“企業(yè)級(jí)”階段和“大規(guī)模價(jià)值”階段。

▲圖1 牛津離子公司發(fā)展路線圖

牛津離子公司的這一“三部曲”戰(zhàn)略，猶如攀登量子計(jì)算高峰的堅(jiān)實(shí)階梯，每一步都以前一步為基礎(chǔ)，不斷攀登可擴(kuò)展性和性能的新高度。而最令人矚目的，莫過(guò)于這些階段所實(shí)現(xiàn)的量子系統(tǒng)，它們不僅在量子比特?cái)?shù)量上屢破紀(jì)錄，更在物理量子比特?cái)?shù)量最多的情況下，實(shí)現(xiàn)了行業(yè)最低的10-4錯(cuò)誤率，這無(wú)疑是牛津離子公司無(wú)與倫比性能的關(guān)鍵密碼。

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“基礎(chǔ)”階段：量子計(jì)算的“啟蒙”之旅

牛津離子公司的“基礎(chǔ)”系統(tǒng)目前已可訂購(gòu)，等待著探索量子世界的先驅(qū)者。這些系統(tǒng)擁有16至64個(gè)量子比特，保真度高達(dá)99.99%，仿佛是為量子算法研究、量子糾錯(cuò)（QEC）以及安全與防御、制藥、材料科學(xué)等領(lǐng)域的早期應(yīng)用量身打造的“啟蒙工具”。憑借2024年超過(guò)2000萬(wàn)美元的銷(xiāo)售額，牛津離子公司已迅速將這些量子器件商業(yè)化，英國(guó)國(guó)家量子計(jì)算中心和德國(guó)網(wǎng)絡(luò)安全創(chuàng)新局（Cyberagentur）等重量級(jí)客戶已紛紛加入探索行列。

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“企業(yè)級(jí)”階段：解鎖量子計(jì)算的商業(yè)價(jià)值

隨著“基礎(chǔ)”階段的穩(wěn)固，牛津離子公司正全力推進(jìn)“企業(yè)級(jí)”系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。這些系統(tǒng)將擁有256個(gè)量子比特，保真度同樣保持在99.99%的頂尖水平，并已開(kāi)始向客戶銷(xiāo)售。這些超高性能的系統(tǒng)，如同開(kāi)啟量子計(jì)算商業(yè)價(jià)值的“金鑰匙”，將催生超越經(jīng)典計(jì)算能力的量子用例，如高級(jí)量子糾錯(cuò)研究、量子與人工智能的融合創(chuàng)新，以及與高性能計(jì)算（HPC）數(shù)據(jù)中心集成的混合經(jīng)典和量子計(jì)算工作流。

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“大規(guī)模價(jià)值”階段：量子計(jì)算的“黃金時(shí)代”

而該發(fā)展路線圖的最大亮點(diǎn)，莫過(guò)于牛津離子公司計(jì)劃在2027年推出的10,000+高保真度量子比特量子處理器。這一“大規(guī)模價(jià)值”階段，將建立在“企業(yè)級(jí)”階段的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)上，通過(guò)復(fù)制設(shè)計(jì)元素而非重新發(fā)明，將256量子比特的設(shè)計(jì)擴(kuò)展到驚人的10,000+量子比特。如果說(shuō)“企業(yè)級(jí)”系統(tǒng)將解鎖超越經(jīng)典計(jì)算能力的早期應(yīng)用，那么“大規(guī)模價(jià)值”系統(tǒng)則將為廣泛的案例提供解決方案，開(kāi)啟量子計(jì)算的“黃金時(shí)代”。

創(chuàng)新技術(shù)，引領(lǐng)未來(lái)

牛津離子公司的所有產(chǎn)品，都依賴(lài)于其電子量子比特控制（Electronic Qubit Control）技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)使用電子而非激光來(lái)控制量子比特。這種方法的優(yōu)勢(shì)在于：首先，它通過(guò)允許公司利用現(xiàn)有的半導(dǎo)體供應(yīng)鏈生產(chǎn)其量子芯片，實(shí)現(xiàn)了前所未有的可擴(kuò)展性。其次，它產(chǎn)生了世界上性能最高的量子平臺(tái)，牛津離子公司在量子計(jì)算性能的三個(gè)最重要指標(biāo)上都保持著世界紀(jì)錄。

牛津離子公司聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官克里斯·巴蘭斯博士（Dr Chris Ballance）表示：“我們非常自豪能夠在今日公布我們的發(fā)展路線圖。我們的團(tuán)隊(duì)一直堅(jiān)信，強(qiáng)大的量子計(jì)算將引領(lǐng)一個(gè)時(shí)代，讓組織能夠重寫(xiě)可能性的邊界，并找到以前無(wú)法解決的問(wèn)題的解決方案。我們今日公布的路線圖，結(jié)合了規(guī)模和保真度，這是推動(dòng)該領(lǐng)域超越概念驗(yàn)證演示并實(shí)現(xiàn)實(shí)際影響的關(guān)鍵要素。我們滿懷熱忱，期待能持續(xù)將這些器件交付到終端用戶手中，讓我們離釋放量子計(jì)算所承諾的強(qiáng)大潛力又近一步。”

原文鏈接：https://www.oxionics.com/announcements/oxford-ionics-unveils-development-roadmap-to-scalable-fault-tolerant-quantum-computing

編譯：宋俊

關(guān)于牛津離子公司

牛津離子公司，由湯姆·哈蒂博士（Dr Tom Harty）和克里斯·巴蘭斯博士（Dr Chris Ballance）于2019年共同創(chuàng)立，兩位創(chuàng)始人都在量子突破方面保持著世界紀(jì)錄。公司團(tuán)隊(duì)匯聚了來(lái)自物理學(xué)、量子架構(gòu)、工程和軟件領(lǐng)域的80名全球?qū)＜遥㈩A(yù)計(jì)在未來(lái)18個(gè)月內(nèi)，隨著業(yè)務(wù)的國(guó)際擴(kuò)展，員工人數(shù)將增加兩倍。牛津離子公司迄今已籌集了3700萬(wàn)英鎊的資金，投資者陣容豪華，包括Braavos、OSE、Lansdowne Partners、Prosus Ventures、2xN以及芯片巨頭ARM的創(chuàng)始人赫爾曼·豪澤（Hermann Hauser）。2024年，牛津離子公司迅速將其技術(shù)商業(yè)化，向英國(guó)國(guó)家量子計(jì)算中心（NQCC）和德國(guó)網(wǎng)絡(luò)安全創(chuàng)新局銷(xiāo)售了全棧量子計(jì)算機(jī)。該公司在量子性能的三大核心指標(biāo)上獨(dú)占鰲頭，保持著世界紀(jì)錄，分別是單量子比特門(mén)保真度、雙量子比特門(mén)保真度，以及量子比特態(tài)制備與測(cè)量（SPAM）性能。