IBM实现99%精度跨芯片量子态传输

IBM工程师近期首次连接两个独立的量子处理器，实现了跨芯片的量子态传输与纠缠。相关论文已发布在arXiv预印本平台，目前尚未经过同行评审。实验选用两个IBM Nighthawk R1处理器，每个集成120个超导量子比特。连接装置由四条超导铝制L耦合器构成，每条包含一根约80厘米长的同轴电缆、两个频率可调的中介量子比特和两个RF-SQUID连接元件，平均量子态传输精度达到99%，最佳精度为99.29%。

跨芯片操作同步得到验证。研究人员在两个不同处理器上的量子比特之间实现了完整的双量子比特门，平均精度94.75%，最高96.42%。团队还演示了跨芯片的量子纠缠现象，包括通过相邻通道同时生成两对纠缠量子比特。数据显示，耦合器在经历三次升降温循环后仍保持工作状态，且能量损耗极低。这种设计允许在处理器装入稀释制冷机之后再加装连接通道，为多模块系统的灵活扩展提供了工程可行性。

该突破服务于IBM的模块化技术路线。继续在单芯片上堆叠量子比特会加剧散热与串扰，因此策略转向连接多个较小处理器。IBM计划于2029年推出Quantum Starling，这是一款集成数百个芯片、具备纠错能力的商业量子计算机。尽管进展显著，但当前跨芯片操作的精度距离大规模容错计算仍有差距，提升互联精度与量子比特稳定性是下一步的核心任务。

量子计算底层技术的模块化演进，可为安防领域提供高维复杂数据处理的潜在算力支持，进而优化视频分析与威胁识别模型。