Quantinuum发布迄今最精确量子计算机Helios

美国量子计算公司 Quantinuum 于当地时间11月5日发布新一代量子计算机 Helios，该系统在量子比特数量、精度和系统集成度上实现重大突破，被称为全球最精确的商用量子计算机。

Helios 基于前代系统 H2 研发，后者已实现量子优势。新系统量子比特数量较 H2 几乎翻倍，采用98个全连接离子阱物理量子比特，实现94个逻辑量子比特纠缠态，单比特门保真度达99.9975%，双比特门保真度为99.921%，刷新全球最高精度纪录。

在随机电路采样（RCS）基准测试中，Helios 表现远超经典超级计算机。系统首次引入 junction 结构与量子电荷耦合器件架构（QCCD），支持所有量子比特完全互联，提升并行操作能力与可扩展性。

Quantinuum 将量子比特材料由镱（Yb）更换为钡（Ba），使激光操控进入可见光波段，降低系统成本并提升可靠性。钡离子具备原子级错误检测能力，可有效消除“泄漏错误”，提高计算稳定性。

Helios 实现架构革新，配备专用内存、缓存与计算区域，支持排序与冷却操作并行执行，显著提升处理速度并减少错误。其 QPU 通过环形存储旋转量子位，经由连接点传递至缓存与逻辑区域进行门控操作。

系统搭载全新实时软件栈，支持运行时即时响应结果，实现 GPU 加速的量子-经典混合计算。开发者可使用新型编程语言 Guppy 编写动态量子电路，支持循环、条件分支与实时量子比特分配。

Helios 兼容 QIR 与 NVIDIA CUDA-Q 等行业标准，并可选择与 NVIDIA GB200 集成。系统整合 NVIDIA Grace Hopper GPU 实现运算中实时解码，确保错误纠正不降频，推动容错计算发展。

Quantinuum 已实现业界唯一的全通用容错门集，展示多种纠错编码方案。借助自研 Iceberg 编码技术，每个逻辑量子比特仅需两个辅助比特，编码效率达到1:1，超越盈亏平衡点。

在正式发布前，Helios 已通过早期访问计划供软银、摩根大通等合作伙伴开展商业级研究，并成功应用于高温超导与量子磁性大规模模拟。目前系统已通过云平台与本地部署方式向所有客户开放，推动金融、材料科学及人工智能等领域量子应用探索。

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