IBM实现双量子处理器间高保真态传输与纠缠，模块化量子计算获突破

2026年10月29日，IBM工程师成功实现两个独立量子处理器之间的量子态传输与纠缠，标志着模块化量子计算架构取得实质性进展。该成果已提交至arXiv预印本平台，目前尚未完成同行评审。

实验采用两台IBM Nighthawk R1处理器，每台集成120个超导量子比特。两台处理器通过四条超导铝制L型耦合器相连，每条耦合器由一根约80厘米长的同轴电缆、两个频率可调的中介量子比特以及两个RF-SQUID连接元件构成。在量子态跨芯片传输过程中，平均保真度达99%，最高达99.29%。

研究团队进一步验证了跨芯片双量子比特门操作，在两台不同处理器的量子比特间完成完整逻辑门执行，平均门保真度为94.75%，峰值达96.42%；同时实现了跨芯片量子纠缠，包括利用相邻通道同步生成两对纠缠态量子比特。

测试表明，耦合器在经历三次升降温循环后仍保持稳定运行，能量损耗极低，展现出良好的热循环耐受性与工程鲁棒性。

这一进展契合IBM推进模块化量子计算的整体路径。随着单芯片量子比特数量持续增加，散热压力与量子比特间串扰显著上升，因此将计算负载分布于多个小型处理器并高效互联，成为更具可持续性的技术方向。L型耦合器的设计特点之一，是在处理器已安装至稀释制冷机内部的前提下，仍支持后续加装连接通道，为多模块系统的渐进式扩展提供了切实可行的工程方案。

根据规划，IBM拟于2029年推出Quantum Starling系统，该系统将整合数百个量子芯片，具备量子纠错能力，面向商业化应用部署。

需指出的是，当前跨芯片操作的保真度水平尚不足以支撑大规模容错量子计算，进一步提升互联精度与量子比特长期稳定性，仍是下一阶段研发的核心重点。