IBM量子計(jì)算領(lǐng)域近日取得重大突破,其核心量子糾錯(cuò)算法成功在AMD商用FPGA芯片上實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)運(yùn)行,且運(yùn)算速度較實(shí)時(shí)糾錯(cuò)需求快出十倍。這一技術(shù)突破不僅驗(yàn)證了“經(jīng)典-量子混合”架構(gòu)的可行性,更引發(fā)資本市場(chǎng)劇烈反應(yīng)——AMD當(dāng)日股價(jià)飆升7.6%,市值單日增長(zhǎng)約290億美元;IBM股價(jià)同步上漲8%,顯示出投資者對(duì)量子計(jì)算商業(yè)化前景的高度認(rèn)可。
量子計(jì)算機(jī)長(zhǎng)期面臨量子位脆弱性導(dǎo)致的錯(cuò)誤率難題,傳統(tǒng)解決方案依賴定制化硬件,成本高昂且擴(kuò)展性受限。IBM此次采用自主研發(fā)的量子低密度奇偶校驗(yàn)碼(qLDPC),特別是雙變量自行車碼技術(shù),使單個(gè)邏輯量子位的編碼所需物理量子位數(shù)量減少至主流表面碼的十分之一。這一編碼效率的提升直接降低了實(shí)時(shí)糾錯(cuò)的計(jì)算復(fù)雜度,配合新型Relay-BP解碼器架構(gòu),將解碼效率提升5至10倍,使通用硬件(如AMD FPGA)能夠在納秒級(jí)完成原本需要定制ASIC芯片才能實(shí)現(xiàn)的糾錯(cuò)任務(wù)。
技術(shù)突破的背后是IBM與AMD自今年8月啟動(dòng)的深度合作。雙方聯(lián)合推出的“量子中心超級(jí)計(jì)算”戰(zhàn)略,旨在將量子系統(tǒng)與經(jīng)典高性能計(jì)算(HPC)架構(gòu)融合。AMD提供的CPU、GPU及FPGA芯片被整合進(jìn)量子計(jì)算生態(tài),承擔(dān)起實(shí)時(shí)控制、數(shù)據(jù)處理及錯(cuò)誤糾正等核心功能。此次實(shí)驗(yàn)證明,F(xiàn)PGA芯片能夠替代傳統(tǒng)定制量子硬件,顯著降低系統(tǒng)成本并提升可擴(kuò)展性。
IBM量子副總裁杰伊·甘貝塔透露,該算法的實(shí)現(xiàn)較原定2028年目標(biāo)提前一年完成。根據(jù)路線圖,IBM計(jì)劃在2028年交付代號(hào)“Starling”的200邏輯量子位容錯(cuò)量子計(jì)算機(jī),可執(zhí)行一億次量子操作。此次技術(shù)驗(yàn)證為大規(guī)模量子計(jì)算機(jī)的商業(yè)化鋪平道路,投資者擔(dān)憂的可擴(kuò)展性和成本問(wèn)題得到實(shí)質(zhì)性緩解。
資本市場(chǎng)對(duì)這一突破反應(yīng)迅速。AMD股價(jià)上漲得益于其FPGA產(chǎn)品(尤其是賽靈思系列)在量子-經(jīng)典混合架構(gòu)中的關(guān)鍵作用,鞏固了其在下一代計(jì)算供應(yīng)鏈中的核心地位。IBM股價(jià)增長(zhǎng)則反映市場(chǎng)對(duì)其量子技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)力的持續(xù)信心。分析指出,將糾錯(cuò)功能轉(zhuǎn)移至通用硬件,不僅降低了量子計(jì)算的準(zhǔn)入門檻,更推動(dòng)技術(shù)向工程化、規(guī)模化部署邁進(jìn)。
技術(shù)影響遠(yuǎn)超商業(yè)領(lǐng)域。通用量子計(jì)算機(jī)的崛起可能威脅現(xiàn)有RSA和ECC公鑰加密體系,而此次在商用芯片上實(shí)現(xiàn)高效糾錯(cuò),為后量子加密(PQC)解決方案的普及提供了硬件基礎(chǔ)。全球數(shù)據(jù)安全防御能力有望因此提升,相關(guān)技術(shù)整合或加速進(jìn)入主流供應(yīng)鏈。
據(jù)內(nèi)部消息,IBM將于下周一發(fā)布詳細(xì)研究論文,披露量子糾錯(cuò)算法的技術(shù)細(xì)節(jié)。此次突破標(biāo)志著量子計(jì)算從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折,經(jīng)典與量子計(jì)算的深度融合正在重塑計(jì)算技術(shù)格局。











