Q-Ctrl憑藉IBM量子設備聲稱實現「實用量子優勢」……商業化爭論再起

在量子計算長期在“期待”與“懷疑”之間搖擺之際，澳大利亞量子基礎設施軟體企業Q-CTRL聲稱，利用公開的IBM硬體驗證了“實用的量子優越性”。該公司稱，其性能超越理論驗證，在實際工業問題中相比傳統計算展現出3000倍的性能優勢，這使得圍繞量子計算商業化時機的爭論再度升溫。

總部位於美國洛杉磯和澳大利亞悉尼的Q-CTRL本周宣布，利用IBM（$IBM）設備解決了一個分析先進材料中電子行為的問題。據公司方面稱，該問題中電子間相互作用極其複雜，致使傳統超級電腦的計算負擔急劇增大。Q-CTRL解釋稱，在此問題上，他們在保持可接受精度的同時，實現了比傳統方法高出約3000倍的性能。

首席執行官（CEO）邁克爾·比耶庫克（Michael Biercuk）於2026年5月5日周二在美國波士頓舉行的IBM“Think 2026”活動上接受採訪時表示：“實用的機器已經在這裡了。”他指出：“在人們真正看重的問題上，我們讓IBM設備比傳統的最佳替代方案表現更出色。”他評價稱，這一成果並非簡單的基準測試競賽，而是量子系統在化學、材料科學、導航、優化等領域向實際問題解決工具轉變的轉折點。

為何材料科學至關重要

本次實驗的核心在於模擬電子之間強相互作用的物質。這類問題與高溫超導體、高密度電池、下一代光伏材料的研究息息相關，具有巨大的產業影響力。特別是高溫超導體，因其能在較高溫度下無電阻地傳輸電流而長期備受關注，但其背後的原理至今尚未明確闡明。

傳統計算機中，電子相互作用會隨系統規模呈指數級複雜化，導致計算成本迅速攀升。相反，量子計算機遵循與物質本身相同的量子力學定律，理論上能更自然地計算此類相互作用。可以說，Q-CTRL正是瞄準這一點，試圖證明量子計算的“實用性”。

不過，市場觀點未必會立即轉向樂觀。量子計算機仍面臨技術限制：其資訊單位量子比特極不穩定，錯誤率高，且需要極低溫環境。因此，許多研究者仍認為距離商業化尚需時日。

量子計算長期在“期待”與“懷疑”之間搖擺，而澳大利亞量子基礎設施軟體公司Q-CTRL聲稱利用公開的IBM硬體展示了“實用的量子優越性”，這並非停留在理論驗證層面。該公司解釋稱，在實際工業問題中，其性能相比傳統計算提升了3000倍，這重新點燃了圍繞量子計算商業化時機的爭論。

Q-CTRL總部位於美國洛杉磯和澳大利亞悉尼，該公司本周宣布利用IBM（$IBM）的設備解決了先進材料中電子行為分析的問題。Q-CTRL解釋稱，他們在此問題上實現了比傳統方法高出約3000倍的性能，同時保持了可接受的準確度。首席執行官（CEO）邁克爾·比耶庫克（Michael Biercuk）在波士頓舉行的IBM“Think 2026”活動上表示：“實用的機器已經在這裡了，”並稱“在人們真正看重的問題上，我們讓IBM設備變得比傳統最佳替代方案更好。”他表示，這一成果並非單純的基準競爭，而是化學、材料科學、導航和優化等領域量子系統向實際問題解決工具轉變的轉折點。

材料科學為何重要

實驗核心在於模擬電子之間強相互作用的材料。此類問題與高溫超導體、高密度電池及下一代太陽能材料的研究密切相關，具有巨大的產業影響力。特別是高溫超導體，因其能在相對較高的溫度下實現零電阻電流傳輸而長期受到關注，但其具體機理尚未明確。

在傳統計算機上，電子間相互作用隨系統規模呈指數級複雜化，導致計算成本急速增加。相反，量子計算機遵循與物質本身相同的量子力學定律，因此理論上能更自然地處理這類相互作用。Q-CTRL正是試圖在此方面證明量子計算的“實用性”。

然而，很難說市場因此立即轉向樂觀。量子計算機仍面臨技術限制，如其資訊單位量子比特非常不穩定、錯誤率高、並需要極低溫環境。因此，許多研究人員仍認為商業化需要更長時間。

勝負手在於軟體而非硬體

比耶庫克CEO提出以“軟體”作為正面突破這些局限的關鍵。其方式並非重新製造硬體，而是在現有量子設備之上疊加基礎設施軟體，以減少錯誤並優化量子比特的利用。他將其類比為糾正因半導體缺陷或噪聲導致資料損壞的糾錯演算法。

比耶庫克是哈佛大學物理學博士，曾任量子控制工程學教授，約9年前創立了Q-CTRL，該公司一直專注於量子系統的穩定化和性能優化。據公司稱，其軟體能自動選擇適合演算法的最優量子比特、減少量子比特間干擾，並最大限度地降低測量誤差。公司表示，得益於這種優化，他們甚至能處理超過14000次的糾纏運算。糾纏是粒子共享單一量子態並相互即時影響的現象，是支撐量子計算機運算潛力的核心概念。

比耶庫克CEO形容道：“是軟體讓硬體‘唱起歌來’。”這本質上主張，即使量子硬體尚不完善，仍可透過軟體將其提升至立即具有意義的水平。

商業化實驗擴展至導航與國防領域

Q-CTRL也在材料科學之外的其他領域測試了商業可能性。去年，他們公布了一款無需GPS即可運行的導航系統。該系統結合量子傳感器和基於軟體的誤差抑制技術，探測地球磁場的細微變化，可在GPS信號中斷或受干擾時用作輔助導航手段。

該技術已部分進入現場部署階段。公司客戶包括洛克希德·馬丁（$LMT）和空中客車。物流路徑規劃、運輸調度、軍事運輸規劃等優化問題也被列為量子計算的應用領域。這表明量子計算已不再是停留在實驗室的技術，而是可向國防、航空和工業現場擴展。

Q-CTRL現在的重心已超越“能否精確計算”，轉向“能否探索以前無法解決的問題”。公司方面確認，當前能將誤差控制在1%以內，並計畫未來將研究拓展至高能量密度電池、光電材料、化學動力學等未知領域。如果能在合成前虛擬預測光與特殊材料的相互作用或新化合物的行為，就能將研究週期從數年縮短至數月，並大幅降低成本。

IBM也表示：“現在是工程問題，而非科學問題”

此次聲明預計將使圍繞量子計算是否真正開始具有商業意義的產業爭論更加激烈。IBM CEO 阿爾溫德·克里希納（Arvind Krishna）在同一活動的主旨演講中表示：“無視量子計算的人認為這仍是一個未解決的科學問題。這已不再是事實。現在，這是一個工程問題。”他並補充稱，IBM認為今年內就能實現“量子優越性”。

比耶庫克CEO也並不認為量子計算機會取代傳統CPU成為通用設備。相反，他預測其將如同GPU一樣，作為“專用加速器”加速特定任務，並與傳統計算融合，發展成混合結構。他解釋說，目前的量子設備操作難度幾乎相當於“彙編語言”級別，但從長遠來看，讓普通開發者也能輕鬆使用的高階抽象工具將成為關鍵。

要使這一成果轉化為產業共識，還需要獨立驗證和更多案例。但顯而易見的是，量子計算的競爭力可能首先體現在“軟體校正”和“工業問題應用”上，而非硬體性能本身。將量子計算視為遙遠未來技術的認知，至少在市場層面，正迎來需要重寫的時候。

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