超導量子計算領域的全球領導者IQM Quantum Computers (IQM)今天宣布了其發(fā)展路線圖和技術里程碑，目標是到2030年實現容錯量子計算，同時支持針對近期用例的專用噪聲中尺度量子(NISQ)策略。

自成立以來，IQM已成功交付了基于其前三代處理器的全棧量子計算機。IQM的12年路線圖反映了其通過新型算法策略、模塊化軟件集成和可擴展硬件進展開創(chuàng)量子解決方案的愿景。該路線圖充分利用公司在設計和制造下一代量子處理器方面的能力，并實現與開放軟件棧控制的全棧系統(tǒng)的無縫集成。

憑借獨特的協(xié)同設計能力，IQM合并兩種處理器拓撲IQM Star和IQM Crystal，將路線圖引向具有高系統(tǒng)性能的高效糾錯部署。為了實現這一路線圖，IQM對其研發(fā)、測試和制造設施進行了系統(tǒng)性投資，以便在保持高量子比特質量和門保真度的同時，將技術能力擴展到100萬量子比特。

為了支持開發(fā)者社區(qū)并簡化量子計算的使用，IQM還將實現HPC的緊密集成，并創(chuàng)建一個特殊的軟件開發(fā)工具包(SDK)。各種開放接口將增強生態(tài)系統(tǒng)的能力，包括量子誤差緩解、共同開發(fā)庫和IQM量子計算機上的用例。

該公司的目標是在多個行業(yè)領域發(fā)揮量子優(yōu)勢，重點關注量子模擬、優(yōu)化和量子機器學習。根據一份McKinsey報告，到2035年，這些選定的用例將釋放超過280億美元的價值潛力。

擁有數百至數千個高精度邏輯量子比特的全糾錯系統(tǒng)將帶來量子優(yōu)勢。該系統(tǒng)通過有效實施新型量子低密度奇偶校驗(QLDPC)碼來實現糾錯。與部署表面碼相比，這種方法最多可將硬件開銷降低10倍。

此外，IQM的目標是實現誤差率低于10^-7的高精度邏輯量子比特，從而為化學和材料科學等要求超高精度的應用帶來量子優(yōu)勢。

IQM Quantum Computers聯合創(chuàng)始人兼聯合首席執(zhí)行官Jan Goetz博士表示：“我們正在通過一種新穎的芯片拓撲結構實現量子低密度奇偶校驗(QLDPC)碼，這種拓撲結構得益于我們獨特的互聯Star結構、長距離耦合器以及非常緊湊的先進封裝和信號路由設計方案。這強調了我們對硬件效率的承諾，通過與開放式模塊化軟件架構相結合，實現了一條可行的、可擴展的容錯途徑。”

Goetz強調，公司專有的潔凈室設施將支持制造具有獨特長距離連接的復雜處理器，從而促進高性能量子處理器的發(fā)展。

為此，IQM將實施針對先進封裝和三維集成的新型解決方案，以確保可擴展性，同時維持其降低誤差率的宏偉目標。其大規(guī)模處理器將以模塊化方式構建，并配備低溫電子技術，最終減少了熱負荷，實現了封裝解決方案的高度微型化，并降低了每個量子比特的成本。這些特點將為IQM在HPC和企業(yè)市場的客戶帶來性能更強、價格更合理的產品。

自2020年以來，IQM一直專注于將量子系統(tǒng)集成到HPC中心，提供本地和云端訪問，其最新成果是德國萊布尼茨超級計算中心的第一臺混合量子計算機。

IQM計劃在未來的出版物、博客文章以及行業(yè)和學術活動中進一步闡述路線圖的更多細節(jié)。