IBM 與 Qedma 在 74 量子位元上實現量子優越性，擊敗超級電腦

IBM 與 Qedma 使用商用硬體展示量子優越性，解決了擊敗全球最強超級電腦的物理問題。

搭載 Qedma 錯誤緩解軟體的量子電腦，成功解決了日本旗艦超級電腦「富岳」無法企及的物理問題，標誌著商用硬體首次實現量子優越性。

IBM 研究院院長兼 IBM 院士 Jay Gambetta 表示：「IBM 量子電腦已達到成熟的階段，能夠產出解決方案——這不僅首次透過大量測試取得對解決方案的信任，並超越了最佳經典模擬方法的表現。」

該團隊使用 IBM 的 Quantum Heron 處理器（可於雲端使用），搭配 Qedma 的量子錯誤抑制與錯誤緩解（QESEM）軟體，在最多達 74 個量子位元的系統中，模擬二維 Floquet Ising 模型的動力學。當日本理化學研究所（RIKEN）與 BlueQubit 在富岳及其他領先的經典模擬器上執行相同問題時，沒有任何經典方法能夠在量子實驗所達到的規模下取得一致的結果。經過錯誤緩解的量子結果顯示出清晰、長期的振盪行為，這是經典方法所未能捕捉到的。

這項突破鞏固了 IBM 的量子路線圖以及 Qedma 的錯誤修正方法。根據麥肯錫的預測，量子運算市場到 2030 年預計將達到 650 億美元。IBM 近期亦收購了 HRL 實驗室的量子點技術，正在多種量子位元模式（超導、自旋基底，以及如今的錯誤緩解系統）上布局，而包括 Google、微軟和 Quantinuum 在內的競爭對手，正競相邁向實用的量子應用。

針對經典極限的驗證

此項研究的設計回應了長久以來對量子優越性主張的質疑：信任。團隊首先在可進行比較的範圍內，針對經典計算驗證其錯誤緩解協議，隨後推進到經典模擬失去準確性的領域。他們先對更具可擴展性的緩解方法進行基準測試，與受信任的結果進行比對，再擴展至更大的系統規模與更長的演化時間。在 Quantinuum 的離子阱硬體上進行的獨立驗證，產生了 consistent 的行為，表明所測量的物理現象來自於模擬的量子系統，而非特定裝置的誤差。

Qedma 的 QESEM 軟體現已收錄於 IBM Quantum Platform 的 Qiskit Functions Catalog 中，採用一種專利方法，包含能提供保證準確度的無偏誤差緩解技術。該公司由 Asif Sinay 博士與 Dorit Aharonov 教授（三十年前證明錯誤修正量子計算是可行的）、以及凝聚態物理學家 Netanel Lindner 教授共同創立。

這對量子競賽的意義

這項展示將量子運算的論述從理論潛力轉向實際能力。與其等待完全容錯的量子電腦（仍需數年時間），QESEM 讓當今有噪聲的硬體能夠承載更大、更複雜的工作負載。該團隊已在量子優越性追蹤器上公開其量子電路與結果，邀請研究社群持續進行基準測試。

對投資人而言，其影響涵蓋多個股票代碼。IBM（IBM）在與 Alphabet 旗下 Google（GOOGL，2019 年以 Sycamore 宣稱量子霸權）以及微軟（MSFT，押注拓撲量子位元）的量子運算競賽中，鞏固了其地位。驗證 IBM 結果的離子阱領導者 Quantinuum 目前仍為私有公司。如今能在 74 量子位元的系統上執行實用計算，而非等待千位元容錯機器的到來，可能加速量子運算在材料科學、藥物發現與密碼學等領域的商業應用時程。

本文僅供參考，不構成投資建議。