（原標題：IBM量子芯片，重磅發佈）

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來 源 ： 內容 編譯自 nextplatform 。

量子計算終於開始升溫。除了像 QuEra、IonQ、Quantum Computing、Quantinuum、D-Wave 和 Alice & Bob 這樣資金雄厚的新興公司和初創企業之外，還有像谷歌、微軟、亞馬遜網絡服務和英偉達這樣聲名顯赫、資源雄厚的科技巨頭，它們要麼在構建量子處理器（QPU），要麼在模擬量子處理器，要麼在將量子處理器與傳統超級計算機集成。

在過去一年左右的時間裏，許多此類公司在糾錯、量子比特數量和退相干、規模和量子優勢方面取得了重大進展，其中量子優勢是指量子計算機能夠解決經典計算機無法解決的問題，或者更實際地說，解決經典計算機需要多年才能完成的問題，從而使該方法變得不切實際。

在衆多量子計算公司中，IBM 無疑是最引人注目的一家。這家擁有 114 年曆史的科技巨頭數十年來一直致力於量子計算的挑戰，並在過去一年中頻頻登上新聞頭條。值得一提的是，IBM 於今年 6 月公佈了其量子計算路線圖（如下所示），旨在整合構建 Quantum Starling 所需的各項組件。Quantum Starling 是一個大規模、容錯的量子系統，IBM 高管表示，該系統將於 2028 年建成，並於一年後通過 IBM 在紐約州波基普西市建設的量子數據中心投入使用。

此後，該公司在量子計算領域採取了其他舉措，包括與 AMD 合作，證明其量子計算糾錯算法可以在 AMD 芯片上運行；以及與量子初創公司 Pasqal 合作，詳細說明定義量子優勢所需的條件，並「嚴格確認」是否實現了優勢。提出主張的公司必須提出假設並進行驗證，而外部人士則試圖支持或反駁這一主張。

本週，IBM 在亞特蘭大舉行的第二屆年度量子開發者大會 2025上兌現了其路線圖中的承諾，推出了量子 Nighthawk 處理器（如下），該處理器將於今年年底交付給用戶，並將與量子軟件一起，在 2026 年底前實現量子優勢方面發揮核心作用。

IBM 還發布了 Quantum Loon，IBM 高管稱之為「實驗性處理器」，它包含容錯量子計算所需的關鍵處理器組件，旨在解決量子計算長期以來面臨的挑戰。

在其他公告中，IBM重點介紹了其新推出的量子軟件。高管們表示，該軟件可將超過100個量子比特電路的精度提高24%，並將獲得精確結果的成本降低100倍以上，同時將量子糾錯解碼速度提升10倍（比其他方法快一年），並提前一年實現。此外，IBM還與Algorithmiq、Flatiron Institute和BlueQubit等機構合作，將實驗結果貢獻給一個全新的開放社區系統，該系統用於追蹤量子優勢的宣稱。IBM表示，儘管此類宣稱已經出現，但首批經過驗證的量子優勢案例將在2026年得到確認。IBM的這項舉措旨在確保此類宣稱能夠得到驗證和確認。

IBM院士兼IBM研究院院長傑伊·甘貝塔表示：「要將真正有用的量子計算帶給世界，需要很多支柱。IBM是唯一一家能夠快速發明和擴展量子軟件、硬件、製造和糾錯技術，從而解鎖變革性應用的公司。」

在亞特蘭大活動上發佈的Nighthawk將包含120個超導量子比特，這些量子比特通過218個可調耦合器以正方形晶格的形式與其四個最近鄰量子比特相連。它的耦合器數量比其前代產品Quantum Heron增加了20%以上。連接性的提升意味着，用戶能夠執行比Heron複雜度高30%的電路，同時仍能保持較低的錯誤率。

下圖所示為包含 Nighthawk 芯片的晶圓：

這是IBM將在四年內推出的四代Nighthawk處理器中的第一代，每一代都將提供更佳的質量和連接性。下一代Nighthawk預計將於2026年底發佈，屆時將提供多達7500個量子門，而下一年推出的下一代產品將提供10000個量子門。到2028年，基於Nighthawk的系統將包含多達15000個雙量子比特門，並連接超過1000個量子比特，這些量子比特將通過IBM去年首次展示的長程耦合器進行擴展。

IBM 的 Loon 處理器（下圖）是邁向可擴展且容錯的 Starling 量子系統的關鍵一步。高管們表示，它包含了構建這種容錯計算機所需的所有關鍵組件。其特性包括：多個高質量、低損耗的路由層，可實現更長的片上連接，突破了最近鄰耦合器的侷限，將遠距離的量子比特物理連接到同一芯片上；以及在計算間隙重置量子比特的方法。

IBM 與 AMD 的合作表明，經典計算機可以使用 qLDPC（量子低密度奇偶校驗）實時準確地解碼錯誤。該公司在去年年初發表於《自然》雜誌的一份研究報告中描述了這項技術，並且該技術比原計劃提前一年交付。

IBM今年早些時候表示，它開發了一種名為Relay-BP的置信傳播算法，該算法利用qLDPC技術在經典計算機上運行，以解決量子計算錯誤。這對於IBM與AMD的合作至關重要。它可以利用經典計算機硬件，通過qLDPC碼實時解碼錯誤，解碼時間不到480納秒。

IBM本週宣佈，其量子芯片的處理器晶圓將在位於紐約奧爾巴尼納米技術中心的先進300毫米晶圓製造廠生產。藉助該工廠，IBM已經能夠提升其量子處理器的性能，並提高量子比特的連接性、密度和性能，這使得其研發速度提高了一倍，因為構建新處理器所需的時間至少縮短了一半。此外，IBM還實現了芯片複雜度提升10倍的目標。

此外，IBM 正在或計劃改進 Qiskit，這是一款 IBM 開發的用於量子系統的開源軟件開發工具包，包括擴展動態電路功能，從而提高 24% 的精度，並為 Qiskit 引入新的執行模型，將系統某些部分獲得準確結果的成本降低 100 倍以上。

IBM 還為 Qiskit 添加了 C++ 接口，以便開發人員可以在其 HPC 環境中對量子進行原生編程，並且到 2027 年，還將把計算庫引入機器學習和優化等領域。

https://www.nextplatform.com/2025/11/12/ibm-lets-fly-nighthawk-and-loon-qpus-on-the-way-to-quantum-advantage/

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