2026-04-09
文章来源：富泰科技
2026 年 4 月 2 日 荷兰恩斯赫德讯
欧洲领先的光量子计算硬件企业QuiX Quantum今日宣布，首次在光量子计算机上实现 “阈值以下” 错误抑制，将物理量子比特误差降至可支撑规模化、容错量子计算的水平。
此次成果标志着欧洲企业首次展示可工程化应用的量子误差抑制方案，验证了基于光子技术的 QuiX 量子计算平台具备规模化扩展潜力。该研究基于QuiX Bia™云量子计算服务开展，合作方包括美国宇航局（NASA）量子人工智能实验室、特文特大学及柏林自由大学。
量子信息极为脆弱，若无误差校正机制，任何具备实用规模的量子计算任务都将无法实现。因此，对量子态误差的控制能力，被视为各类量子计算技术路线的核心里程碑。业内专家普遍认为，量子误差处理能力是区分不同技术方案优劣的关键指标。
一项有实际意义的误差抑制方案必须满足两大条件：
1. 消除的误差必须大于其引入的新误差；
2. 不能影响量子计算机其他部分的正常运行。
QuiX 是全球首个在光量子路线上同时满足这两项要求的机构。相关研究论文已发表于 arXiv（https://arxiv.org/abs/2601.05947），目前正在同行评审阶段。
“阈值以下物理误差抑制此前从未在光量子计算机上实现。这一里程碑式成果，确立了 QuiX Quantum 在迈向容错光量子计算领域的领先地位。”
QuiX Quantum 首席执行官 Stefan Hengesbach 表示，
“我们认为，最高效的策略是在早期降低误差，而非后期以高昂代价进行纠错。通过在真实硬件上实现净增益误差抑制，我们迈出了关键一步，也彰显了欧洲在推动量子技术走向大规模实用化方面的领先优势。”
“这篇论文是迈向大规模光量子计算的重要突破。”
于利希研究中心彼得・格林贝格研究所理论纳米电子学研究所所长 David DiVincenzo 评价道。
“研究团队通过多模光学傅里叶变换，在实验上实现了简洁高效的光子纯化方案，未来可大幅降低光量子处理器的资源成本。该工作攻克了光子全同性这一长期瓶颈，为规模化量子容错指明了可行路径。”
光量子计算机以光子作为信息载体，光子在光学芯片中传输并依靠量子统计特性实现相互纠缠。但由于光子源并非完美，光子携带的路径信息会破坏纠缠，引发可区分性误差。
光子纯化是一种硬件级相干误差抑制技术，可在计算开始前提升单光子质量。该技术利用多个非理想光子之间的量子干涉，生成更纯净、全同性更高的光子，无需大量冗余量子比特或经典后处理。
研究团队基于可编程 20 模光量子处理器，成功验证了光子纯化门，使光子全同性显著提升，光子可区分性误差降低 2.2 倍。尽管纯化门本身会引入额外噪声，系统整体误差仍实现1.2 倍净降低，证明该方案具备净增益误差抑制效果。
研究同时表明，将光子纯化与量子纠错结合，可显著降低系统级资源需求。基于现有光子源性能与光量子架构建模显示，该方案可将每个逻辑量子比特所需光子源数量最多减少 4 倍，从而降低系统复杂度与成本。
“任何量子计算技术要实现规模化，都必须证明：在系统正常运行的前提下，消除误差大于引入误差。而我们正是做到了这一点。”
QuiX 首席科学家 Jelmar Renema 表示，
“我们的光子纯化门可兼容真实计算任务，在计入所有门控噪声后仍实现误差净抑制。这不仅是光量子领域，更是整个量子计算领域的重大突破。”
本项目部分资金由荷兰国防部 “Purple NECtar 量子挑战计划” 提供。
本文翻译自https://www.quixquantum.com/news/quix-quantum-demonstrates-below-threshold-error-mitigation-in-photonic-quantum-computing-for-first-time，版权属于QUIX Quantum公司
关于Single Quantum
Single Quantum 成立于 2012 年，是全球超导纳米线单光子探测器（SNSPD）商业化领军企业，专注研发全球最快、最灵敏的光传感器，核心产品为多通道 Single Quantum Eos 单光子探测系统，服务全球 350余家高校及工业实验室，广泛应用于量子计算、量子通信、极端弱光成像等前沿光学测量领域。
参考资料：
1. https://www.quixquantum.com/news/quix-quantum-demonstrates-below-threshold-error-mitigation-in-photonic-quantum-computing-for-first-time
2. https://www.quixquantum.com/news/quix-quantum-and-artilux-establish-strategic-collaboration-to-advance-energy-efficient-photonic-quantum-computing
3. https://www.singlequantum.com/
