IQM Quantum Computers公布到2030年實現容錯量子運算的發展路線圖

• IQM的發展路線圖旨在到2030年實現容錯，並勾勒出一條透過量子減錯和錯誤更正組合將量子運算量擴充到100萬量子位元的路徑。
• 該路線圖的核心是合併IQM的兩種處理器拓撲Star和Crystal以實現硬體高效錯誤更正，以及用於高效能運算(HPC)整合的開放式模組化軟體堆叠。
• IQM還展示了量子機器學習、量子系統模擬和最佳化方面的早期產業使用案例。

芬蘭埃斯波--(美國商業資訊)--超導量子運算領域的全球領導者IQM Quantum Computers (IQM)今天宣布了其發展路線圖和技術里程碑，目標是到2030年實現容錯量子運算，同時支援針對近期使用案例的專用雜訊中尺度量子(NISQ)策略。

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自成立以來，IQM已成功交付了以其前三代處理器为基础的全堆疊量子電腦。IQM的12年路線圖反映了其透過新型演算法策略、模組化軟體整合和可擴充硬體進展開創量子解決方案的願景。該路線圖充分利用公司在設計和製造下一代量子處理器方面的能力，並實現與開放軟體堆叠控制的全堆疊系統的順暢整合。

憑藉獨特的協同設計能力，IQM合併兩種處理器拓撲IQM Star和IQM Crystal，將路線圖引向具有高系統效能的高效錯誤更正部署。為了實現這一路線圖，IQM對其研發、測試和製造設施進行了系統性投資，以便在保持高量子位元品質和門保真度的同時，將技術能力擴充到100萬量子位元。

為了支援開發者社群並簡化量子運算的使用，IQM還將實現HPC的緊密整合，並建立一個特殊的軟體開發套件(SDK)。各種開放介面將強化生態系統的能力，包括量子誤差緩解、共同開發庫和IQM量子電腦上的使用案例。

該公司的目標是在多個產業領域發揮量子優勢，重點關注量子類比、最佳化和量子機器學習。根據一份McKinsey報告，到2035年，這些選定的使用案例將釋放超過280億美元的價值潛力。

擁有數百至數千個高精確度邏輯量子位元的全錯誤更正系統將帶來量子優勢。該系統透過有效實施新型量子低密度同位(QLDPC)碼來實現錯誤更正。相較部署表面碼，這種方法最多可將硬體開銷降低10倍。

此外，IQM的目標是實現誤差率低於10^-7的高精確度邏輯量子位元，從而為化學和材料科學等要求超高精確度的應用帶來量子優勢。

IQM Quantum Computers共同創辦人兼共同執行長Jan Goetz博士表示：「我們正在透過一種新穎的晶片拓撲結構實現量子低密度同位(QLDPC)碼，這種拓撲結構歸功於我們獨特的互連Star結構、長距離耦合器以及非常精簡的先進封裝和訊號路由設計方案。這強調了我們對硬體效率的承諾，透過與開放式模組化軟體架構相結合，實現了一條可行的、可擴充的容錯途徑。」

Goetz強調，公司專有的無塵室設施將支援製造具有獨特長距離連接的複雜處理器，從而促進高效能量子處理器的發展。

為此，IQM將實施針對先進封裝和3D整合的新型解決方案，以確保可擴充性，同時維持其降低誤差率的宏偉目標。其大規模處理器將以模組化方式建構，並配備低溫電子技術，最終減少了熱負荷，實現了封裝解決方案的高度微型化，並降低了每個量子位元的成本。這些特點將為IQM在HPC和企業市場的客戶帶來效能更強、價格更合理的產品。

自2020年以來，IQM一直專注於將量子系統整合到HPC中心，提供本地和雲端存取，其最新成果是德國萊布尼茲超級計算中心的第一台混合量子電腦。

IQM計畫在未來的出版品、部落格文章以及產業和學術活動中進一步闡述路線圖的更多詳情。

關於IQM Quantum Computers：

IQM是設計、建造和銷售超導量子電腦的全球領導者。IQM同時提供本地全棧量子電腦和雲端平台，以便從世界任何地方存取其電腦。IQM的客戶包括首屈一指的高效能運算中心、研究實驗室、大學和企業，他們擁有IQM軟體和硬體的完全存取權限。IQM擁有280多名員工，在埃斯波、馬德里、慕尼黑、巴黎、帕羅奧圖、新加坡和華沙設有辦事處。

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IQM Quantum Computers發展路線圖（圖片：美國商業資訊）