IBM宣布进入“量子优势”时代：70逻辑量子比特15分钟破解经典超算难题，结果可验证
7月31日，IBM宣布，其与芝加哥大学等研究伙伴的合作已证明量子计算机能够完成超越传统超级计算机能力的计算任务，且这些结果可被严格验证。这一成果标志着量子计算从性能测试向实际科研应用的转折。
在IBM与芝加哥大学的联合研究中，团队采用全新纠错方法编码了70个逻辑量子比特，执行了包含2,415个逻辑双量子比特门和468个逻辑T门的复杂电路，最终在约15分钟内完成了经典超算无法在可行时间内解决的采样任务。
长期以来，量子计算最大的挑战并非硬件能力，而是验证问题——经典计算机无法高效复现量子计算结果，使得判断答案正确性变得困难。IBM通过构造一类特殊的编码量子电路，在保留随机电路采样（RCS）同等硬度的同时，使系统能够自检错误。逻辑编码使有效错误率比物理错误率降低了10倍。
此次声明基于三篇联合论文，合作伙伴包括芝加哥大学、日本理化学研究所（RIKEN）、Qedma、BlueQubit和Algorithmiq。在Qedma合作中，团队模拟了二维Floquet伊辛模型的长时间动力学，当系统扩展至74量子比特时，多个主流经典模拟方法产生分歧并失效，而经QESEM错误抑制的量子处理器成功解析出清晰振荡，并在Quantinuum离子阱硬件上得到交叉验证。
在Algorithmiq合作中，团队在56量子比特上模拟了无序材料中的信息传播（Operator Loschmidt Echo），当三个经典模拟组给出冲突结果时，团队通过跨5台不同IBM量子处理器的噪声注入来验证输出稳定性，相关工具已开源。
IBM研究院院长Jay Gambetta表示：“我们已经进入量子优势时代。科学家可以相信这些结果。现在重点已从对系统进行基准测试，转向利用这些系统开展科学研究并探索实际应用。”
IBM并非首家宣布量子优势的公司——D-Wave于去年宣布达成，谷歌于去年10月声称实现“可验证量子优势”。但Gambetta强调，IBM的贡献在于证明了结果可以被验证。IDC分析师Heather West指出，能复现量子计算结果意味着系统正变得更加可靠和稳定。她同时表示，量子优势不会是ChatGPT式的瞬间爆发，而是一系列渐进式突破。
在商用节奏上，Gambetta预计未来几年量子计算将首先成为科学界的讨论焦点，随后逐步向工业应用延伸，有望在材料科学、药物研发等领域产生实际商业价值。
