本周五,IBM量子副总裁杰伊·甘贝塔(JayGambetta)向路透社(Reuters)透露:他们成功地在AMD的商用现场可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray,FPGA)芯片上,实时运行了其核心的量子错误纠正算法,最后运行速度比实时纠错所需速度快出约整整10倍。
消息一出,引发了全球科技界的广泛关注。在纽约交易时段内,AMD的市值在当日交易中出现大幅上涨,日涨幅达到约7.6%,市值上涨约290亿美元(折合人民币2,000亿)。而同一时间,IBM的股票也出现了约8%的强劲增长。

此次资本市场的反应,其根源在于量子计算领域一个多年的核心难题,被IBM的“经典-量子混合”解决方案所突破。
长期以来,量子计算机的量子位(Qubit)因其固有的脆弱性和环境敏感性,导致极高的错误率,这构成了其从前沿理论走向实际应用的最大障碍。为了维持计算的准确性,量子系统需要一套复杂的控制和纠错机制,而以往这些组件往往依赖于定制化且价格高昂的专属硬件。
然而,IBM此次方案,直接打破了量子系统对昂贵定制硬件(如专用的量子控制单元)的固有依赖。其核心技术突破,在于IBM采用了高效的量子低密度奇偶校验码(qLDPC),这种代码(具体为IBM提出的双变量自行车码,BivariateBicycleCode)带来了极高的编码效率,相比于主流的表面码,qLDPC能用少10倍的物理量子位来编码和保护一个稳定的逻辑量子位。
因为qLDPC算法大幅降低了实时解码的经典计算复杂度,原本必须依赖定制ASIC才能在几十微秒时限内完成的纠错任务,现在可以转移到商用的通用硬件(如AMD的FPGA芯片)上运行,并实现纳秒级的实时响应。为此,IBM开发了名为Relay-BP的新型解码器架构,其效率比其他主流解码器提升了5到10倍,从而无需大型高性能计算(HPC)集群即可完成实时解码。
在今年8月,IBM与AMD的合作便已开始——双方联合发布了关于“量子中心超级计算”的战略计划。旨在探索如何将量子计算机与现有的高性能经典计算(High-PerformanceComputing,HPC)架构进行深度融合。如今的成功正是这一混合架构策略的具体而有效的落地验证。AMD提供的CPU、GPU,以及如今被证明至关重要的FPGA芯片,被整合进量子计算生态,承担起原本由定制量子硬件负责的实时控制、数据处理和重要的错误纠正任务。

当时,IBM的路线图里清晰地描绘了在2028年交付代号为“Starling”(椋鸟)的大规模容错量子计算机的目标,该系统预计能利用200个逻辑量子位执行一亿次量子操作。
现在,在距离2028年目标尚有三年之久的关键时刻,经甘贝塔博士确认,这项里程碑式的算法工作已经比原定计划提前了整整一年完成。

从投资者角度来看,此前最大的担忧在于量子计算的可扩展性和商业化成本。将核心的错误纠正功能从昂贵的定制硬件转移到市面上容易获取且成熟的FPGA芯片上,不仅验证了IBM混合架构策略的可行性,更正在重塑量子技术的商业可行性。量子计算正在转化为可工程化、可规模化部署的现实技术。
这也是AMD走出的正确一步,本次选择与量子计算领导者IBM深度合作,使得AMD的FPGA产品——尤其是其赛灵思(Xilinx)系列产品——成为连接经典世界与量子世界的关键桥梁。无疑巩固了AMD在下一代计算架构中的核心供应商地位,也解释了为何资本市场会如此迅速且强劲地对这一消息做出反应。
根据业界对量子计算进展的分析(引自TheQuantumInsider等专业媒体),在未来,通用量子计算机将可能使现有以RSA和ECC为基础的公钥加密体系变得脆弱。
此次在通用芯片上实现高效的量子错误纠正,不仅是计算技术的进步,也预示着后量子加密(Post-QuantumCryptography,PQC)解决方案将能更快地整合到主流硬件供应链中,提升全球数据安全的防御能力。
此外,据多家媒体报道,IBM将于下周一正式发布量子错误纠正算法的研究论文,对更加具体的技术细节进行揭晓。
1.https://www.reuters.com/business/ibm-says-key-quantum-computing-algorithm-can-run-conventional-amd-chips-2025-10-24/
2.https://www.amd.com/en/newsroom/press-releases/2025-8-26-ibm-and-amd-join-forces-to-build-the-future-o.html
3.https://www.ibm.com/quantum/blog/large-scale-ftqc
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