量子互连连接两个120量子比特处理器(IBM Research)
Quantum Interconnects Link Two 120-Qubit Processors (IBM Research)
AI 摘要据 SemiEngineering 2026 年 11 月 2 日报道,IBM 研究院发表题为《大型量子处理器之间的米级量子互联》的研究。该团队利用 4 条长距离耦合器,在米级距离上连接了两个 120 量子比特的处理器。该方案成功支持了相干量子操作,为将离散处理器拼接成更大规模的模块化量子架构提供了关键硬件验证。
解读
发生了什么
行业媒体 SemiEngineering 于 2026 年 11 月 2 日报道了 IBM 研究院的最新进展。研究团队在论文中展示了通过长距离耦合器(L-couplers)连接大型量子处理器的方法。实验采用 4 条耦合器,在米级距离上实现了两个 120 量子比特处理器的物理互联。该技术支持长距离相干量子操作,并具备在任意两个模块间建立多重连接的扩展能力。
为什么重要
超导量子芯片若持续在单晶圆上堆叠比特,会面临布线拥挤、制冷散热受限及良品率骤降等多重物理壁垒。突破该瓶颈的成熟思路是借鉴半导体小芯片设计,将多个中型芯片拼接为分布式集群。但量子态极易退相干,此前技术难以在宏观尺度上维持跨芯片的高质量互联。IBM 在两个 120 比特处理器间实现米级相干操作,证明了宏观量子总线的工程可行性。这一进展推动硬件路线从单片集成转向模块化网络,为未来容错量子计算机奠定了物理连接基础。
影响谁
- 量子计算硬件厂商研发重心将转向跨芯片互联与模块化封装。多芯片方案有助于降低单片晶圆制造报废损失,并提升硬件维护效率。
- 低温电子与微波供应链米级超导互联的工程化将直接拉动极低温同轴电缆、高密度微波连接件等核心元器件的采购需求。
背景
过去数年,超导量子路线主要依赖提升单颗芯片的物理比特密度,先后推出了百比特至千比特级原型。随着硬件规模扩大,单台稀释制冷机的内部空间与降温功率逼近极限,无法承载无限增加的测控线路。业界普遍认为,迈向支持纠错的百万物理比特时代,必须依赖模块化分布式架构。IBM 此前已将模块化写入发展路线,本次成果正是该构想在工程上的关键节点。
和中国的关系
中国在超导量子领域同样面临单芯片物理扩展上限,中科大“祖冲之号”团队与本源量子等均已展开分布式架构探索。IBM 的米级互联验证为国内提供了清晰的工程参照,同时也凸显了国产供应链在低温微波器件与高密度封装上的追赶需求。这表明国内量子产业的竞争维度,正逐步从单芯片指标比拼转向系统工程与整机互联能力。
接下来关注
- 该米级互联链路在执行跨芯片双量子比特门时的保真度数据,是否达到容错量子计算基准。
- IBM 能否将互联规模扩展至三个或更多处理器模块,并实现多节点动态路由。
- 微波电子与制冷产业链何时推出适配米级超导高密度连接的商用标准化组件。
摘要和解读由 AI 根据公开报道整理,以原文为准。