2024 年4 月,微软与 Quantinuum 在容错量子计算领域取得里程碑式突破:仅使用 Quantinuum H2 离子阱系统中 32 个可用量子比特中的30 个,创建了4 个高可靠逻辑量子比特(LQ),资源-逻辑开销比为 7.5:1。
关键结果是逻辑错误率提升 800 倍。纠缠的逻辑量子比特表现出线路错误率 10⁻⁵(每 10 万次运行中出现一次错误),而量子比特线路错误率为 8×10⁻³。在 14,000 次独立运行中,未检测到任何逻辑错误。还成功展示了主动症候提取——在不破坏逻辑量子比特的情况下诊断和纠正错误——满足了可靠量子计算的三项基本标准:纠缠 ≥2 个逻辑量子比特、纠正所有单个线路错误,以及实现资源-逻辑错误率之间的大幅分离。
这一成果通过将微软的量子比特虚拟化系统与 Quantinuum H 系列离子阱硬件(双量子比特门保真度 99.8%)结合实现,确立了 4 LQ 作为当时行业可靠性基准,标志着向可靠量子计算的过渡——这是混合经典-量子超级计算机的必要前提。