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IBM公布量子计算路线图新进展
IBM于周三公布了其实用量子计算路线图的最新进展，展示了处理器升级、软件优化及制造工艺创新。公司表示这些突破将推动量子计算领域在2026年前实现可验证的量子优势，并计划在2029年达成容错量子计算的里程碑。
量子计算的关键突破
"量子优势"指量子计算机完成传统计算机无法完成的任务，而"容错能力"则代表量子计算机在存在误差时保持稳定性能的能力。若IBM路线图如期实现，其Nighthawk处理器将在本年代末成为实现商用量子计算机的关键一步。
虽然IBM的进展使量子计算更接近"Q-Day"，但新处理器尚不足以威胁比特币的加密体系。破解比特币的椭圆曲线加密需要配备约2000个逻辑量子比特的容错量子计算机，若考虑纠错需求则需数千万物理量子比特。Nighthawk作为120量子比特处理器，其设计目标是在保持低错误率的同时处理更复杂计算。
技术细节与路线规划
首套Nighthawk系统预计2025年底交付用户，到2028年迭代版本将突破1000个互联量子比特。该芯片通过218个可调耦合器连接每个量子比特，较2023年Heron设计提升约20%。IBM表示新架构支持电路复杂度提升30%，可执行最多5000个双量子比特门计算。
Nighthawk是IBM"Starling路线图"的重要节点。该路线图计划通过模块化架构和纠错技术等创新，在2029年前实现大规模容错量子计算机IBM Quantum Starling。
产业生态建设
IBM宣布与多家机构合作推出量子优势追踪平台，用于基准实验中量子与经典计算结果的对比。同时扩展Qiskit软件功能，动态电路设计在100量子比特规模下精度提升24%。新型C-API接口将量子计算系统与高性能经典系统连接，据称可将获取精确结果的成本降低百倍以上。
公司计划2027年前新增机器学习和优化计算库，助力物理化学系统建模。实验性Quantum Loon处理器则展示了容错量子计算所需的所有关键硬件组件，包括连接远距离量子比特的"c-耦合器"和操作间量子比特重置能力。
制造工艺升级
IBM将量子芯片生产转移至纽约Albany NanoTech Complex的300毫米晶圆产线，使研发速度提升两倍，芯片复杂度提高十倍，支持多处理器设计并行开发。采用qLDPC编码实现480纳秒内实时纠错，错误解码性能提速十倍，较原计划提前一年达成目标。
IBM研究院主任表示，这些更新标志着公司在可扩展容错量子系统领域持续突破，为未来几年实现业界验证的量子优势奠定基础。
