IBM与芝加哥大学实现70逻辑量子比特计算，15分钟完成经典难估量任务并验证结果

IBM与芝加哥大学的研究人员于2026年7月30日宣布，一台量子计算机在约15分钟内完成了一项极其复杂的计算任务，而同样的任务若交由目前领先的经典模拟方法处理，将耗费难以估量的时间。此次实验还包含了一套验证机制，能够对量子计算结果的准确性进行评估。相关成果已发表于《arXiv》预印本平台，研究团队设计了一种全新的编码量子电路，同时实现了计算速度与结果验证两个目标。这是迄今报告的规模最大的逻辑量子计算演示之一，电路设计和实验结果已通过“量子优势追踪器”向公众开放。

长期以来，结果验证是量子计算领域面临的核心障碍。过去，随机电路采样（RCS）常被用作测试量子计算机是否超越经典系统的基准，但随着计算难度增加，确认量子计算机输出结果的正确性变得越来越困难。此次实验采用了一种比RCS更具结构化的替代方案，在保持同等计算难度的同时，允许在计算过程中动态检测错误。研究人员开发了在噪声环境下表征复杂量子态保真度的技术，以增强对量子计算机解决复杂计算问题的信心。

在此次研究中，研究人员利用70个逻辑量子比特完成了已知规模最大的量子纠错演示之一。逻辑量子比特跨越多个物理组件对量子信息进行编码，从而保护计算免受噪声引起的误差影响。该系统成功完成了2415次逻辑双量子比特操作和468次逻辑“T门”操作。通过对电路进行编码，系统将有效的逻辑错误率降至物理错误率的十分之一，使得计算在执行大量操作时依然能够保持较高的保真度。

可靠的误差修正与对计算输出结果的信心，是量子系统实现更大规模运作的两个必要条件。此次实验将经典计算难以解决的难题与准确性评估方法相结合，标志着量子计算技术向实际应用目标迈出了一步。