IBM量子芯片，重磅发布

公众号记得加星标⭐️，第一时间看推送不会错过。

来 源 ： 内容 编译自 nextplatform 。

量子计算终于开始升温。除了像 QuEra、IonQ、Quantum Computing、Quantinuum、D-Wave 和 Alice & Bob 这样资金雄厚的新兴公司和初创企业之外，还有像谷歌、微软、亚马逊网络服务和英伟达这样声名显赫、资源雄厚的科技巨头，它们要么在构建量子处理器（QPU），要么在模拟量子处理器，要么在将量子处理器与传统超级计算机集成。

在过去一年左右的时间里，许多此类公司在纠错、量子比特数量和退相干、规模和量子优势方面取得了重大进展，其中量子优势是指量子计算机能够解决经典计算机无法解决的问题，或者更实际地说，解决经典计算机需要多年才能完成的问题，从而使该方法变得不切实际。

在众多量子计算公司中，IBM 无疑是最引人注目的一家。这家拥有 114 年历史的科技巨头数十年来一直致力于量子计算的挑战，并在过去一年中频频登上新闻头条。值得一提的是，IBM 于今年 6 月公布了其量子计算路线图（如下所示），旨在整合构建 Quantum Starling 所需的各项组件。Quantum Starling 是一个大规模、容错的量子系统，IBM 高管表示，该系统将于 2028 年建成，并于一年后通过 IBM 在纽约州波基普西市建设的量子数据中心投入使用。

此后，该公司在量子计算领域采取了其他举措，包括与 AMD 合作，证明其量子计算纠错算法可以在 AMD 芯片上运行；以及与量子初创公司 Pasqal 合作，详细说明定义量子优势所需的条件，并“严格确认”是否实现了优势。提出主张的公司必须提出假设并进行验证，而外部人士则试图支持或反驳这一主张。

本周，IBM 在亚特兰大举行的第二届年度量子开发者大会 2025上兑现了其路线图中的承诺，推出了量子 Nighthawk 处理器（如下），该处理器将于今年年底交付给用户，并将与量子软件一起，在 2026 年底前实现量子优势方面发挥核心作用。

IBM 还发布了 Quantum Loon，IBM 高管称之为“实验性处理器”，它包含容错量子计算所需的关键处理器组件，旨在解决量子计算长期以来面临的挑战。

在其他公告中，IBM重点介绍了其新推出的量子软件。高管们表示，该软件可将超过100个量子比特电路的精度提高24%，并将获得精确结果的成本降低100倍以上，同时将量子纠错解码速度提升10倍（比其他方法快一年），并提前一年实现。此外，IBM还与Algorithmiq、Flatiron Institute和BlueQubit等机构合作，将实验结果贡献给一个全新的开放社区系统，该系统用于追踪量子优势的宣称。IBM表示，尽管此类宣称已经出现，但首批经过验证的量子优势案例将在2026年得到确认。IBM的这项举措旨在确保此类宣称能够得到验证和确认。

IBM院士兼IBM研究院院长杰伊·甘贝塔表示：“要将真正有用的量子计算带给世界，需要很多支柱。IBM是唯一一家能够快速发明和扩展量子软件、硬件、制造和纠错技术，从而解锁变革性应用的公司。”

在亚特兰大活动上发布的Nighthawk将包含120个超导量子比特，这些量子比特通过218个可调耦合器以正方形晶格的形式与其四个最近邻量子比特相连。它的耦合器数量比其前代产品Quantum Heron增加了20%以上。连接性的提升意味着，用户能够执行比Heron复杂度高30%的电路，同时仍能保持较低的错误率。

下图所示为包含 Nighthawk 芯片的晶圆：

这是IBM将在四年内推出的四代Nighthawk处理器中的第一代，每一代都将提供更佳的质量和连接性。下一代Nighthawk预计将于2026年底发布，届时将提供多达7500个量子门，而下一年推出的下一代产品将提供10000个量子门。到2028年，基于Nighthawk的系统将包含多达15000个双量子比特门，并连接超过1000个量子比特，这些量子比特将通过IBM去年首次展示的长程耦合器进行扩展。

IBM 的 Loon 处理器（下图）是迈向可扩展且容错的 Starling 量子系统的关键一步。高管们表示，它包含了构建这种容错计算机所需的所有关键组件。其特性包括：多个高质量、低损耗的路由层，可实现更长的片上连接，突破了最近邻耦合器的局限，将远距离的量子比特物理连接到同一芯片上；以及在计算间隙重置量子比特的方法。

IBM 与 AMD 的合作表明，经典计算机可以使用 qLDPC（量子低密度奇偶校验）实时准确地解码错误。该公司在去年年初发表于《自然》杂志的一份研究报告中描述了这项技术，并且该技术比原计划提前一年交付。

IBM今年早些时候表示，它开发了一种名为Relay-BP的置信传播算法，该算法利用qLDPC技术在经典计算机上运行，以解决量子计算错误。这对于IBM与AMD的合作至关重要。它可以利用经典计算机硬件，通过qLDPC码实时解码错误，解码时间不到480纳秒。

IBM本周宣布，其量子芯片的处理器晶圆将在位于纽约奥尔巴尼纳米技术中心的先进300毫米晶圆制造厂生产。借助该工厂，IBM已经能够提升其量子处理器的性能，并提高量子比特的连接性、密度和性能，这使得其研发速度提高了一倍，因为构建新处理器所需的时间至少缩短了一半。此外，IBM还实现了芯片复杂度提升10倍的目标。

此外，IBM 正在或计划改进 Qiskit，这是一款 IBM 开发的用于量子系统的开源软件开发工具包，包括扩展动态电路功能，从而提高 24% 的精度，并为 Qiskit 引入新的执行模型，将系统某些部分获得准确结果的成本降低 100 倍以上。

IBM 还为 Qiskit 添加了 C++ 接口，以便开发人员可以在其 HPC 环境中对量子进行原生编程，并且到 2027 年，还将把计算库引入机器学习和优化等领域。

https://www.nextplatform.com/2025/11/12/ibm-lets-fly-nighthawk-and-loon-qpus-on-the-way-to-quantum-advantage/

*免责声明：本文由作者原创。文章内容系作者个人观点，半导体行业观察转载仅为了传达一种不同的观点，不代表半导体行业观察对该观点赞同或支持，如果有任何异议，欢迎联系半导体行业观察。

今天是《半导体行业观察》为您分享的第4224期内容，欢迎关注。

加星标⭐️第一时间看推送，小号防走丢

求推荐