英美量子計算機突破量子霸權！超谷歌100倍，人類已進入新時代？

英美聯合組建的一家量子計算公司聲稱取得突破，他們開發的新型56量子比特H2-1計算機，已經打破谷歌公司2019年創下的量子霸權記錄，性能超谷歌懸鈴木（Sycamore）100倍，人類已經進入傳統超級計算機無法競爭的新時代。

這家公司名叫Quantinuum，分別在英國和美國設有總部，2021年由英國劍橋大學衍生公司劍橋量子計算和美國霍尼韋爾公司量子計算部門聯合成立，融合了劍橋量子計算在軟件和算法方面的專長，以及霍尼韋爾在硬件方面的優勢，旨在打造強大可靠的量子計算機，成爲量子計算領域的全球領導者。

霍尼韋爾深耕離子阱量子計算機，利用在電磁場中懸浮的帶電原子作爲量子比特，具有高穩定性、高保真度、可擴展性的優勢，可以保持較長時間的量子態並進行精確操作。

離子阱量子計算機和使用超導約瑟夫森結的超導量子計算機被認爲是最有希望的兩大技術路線，目前IBM和谷歌都在全力發展超導量子計算機，中科院近年也在超導量子計算領域取得了突破。

谷歌2019年聲稱在全球第一個實現量子霸權，其懸鈴木量子計算機在200秒內完成了超級計算機Summit需要10,000年才能完成的任務，引發巨大轟動。但IBM聲稱，谷歌的測試任務在Summit上實際只需2.5天就可完成，完全不是什麼量子霸權。

但Quantinuum似乎承認了谷歌的量子霸權，他們聲稱在2024年1月至6月間進行了多項實驗，達到了許多專家認爲還需數年才能實現的量子糾錯閾值。

具體來說，該公司使用的隨機電路採樣算法，估計線性交叉熵基準(XEB)得分約爲0.35，比之前的演示提高了100多倍；

32個物理量子比特支持創建4個高度可靠的邏輯量子比特，朝着容錯量子計算邁出了重要一步，讓H2成爲世界上第一臺也是唯一一臺能夠創建和計算高可靠性邏輯（糾錯）量子比特的量子計算機；

邏輯電路錯誤率比相應的物理電路錯誤率低了約800倍。

目前還沒有其他量子計算公司能夠接近這一成就。

這意味着將允許量子計算機執行更長、更復雜的計算，把量子計算推進到了一個經典超級計算機根本無法競爭的新階段，標誌着人類正在邁向一個新的計算時代，可能徹底改變我們解決複雜問題的方式。

這項研究發表在6月21日預印網站arXiv上，尚未經同行評審。

論文：The computational power of random quantum circuits in arbitrary geometries