维度网讯，总部位于澳大利亚悉尼的量子基础设施软件公司Q-CTRL于2026年5月6日在加利福尼亚州洛杉矶发布公告，宣布利用美国IBM公司的量子计算平台，在能源材料科学模拟中实现了3,000倍的速度提升，将经典超级计算机需要超过100小时才能完成的计算任务压缩至仅2分钟。Q-CTRL首席执行官兼创始人Michael J. Biercuk在公告中表示，这一成果标志着量子计算进入了“实用量子优势”阶段——在早期采用者真正关心的商业问题上，量子计算机开始产生正投资回报。

此次演示的核心技术载体是IBM Quantum Platform上一台120量子比特的量子处理器，运行的是费米-哈伯德模型的动力学演化模拟，该模型是描述一维材料中电子相互作用的基础框架。模拟执行了超过10,000次双量子比特逻辑门操作及最多90个Trotter步，这一深度通常会在含噪中等规模量子硬件上导致显著的误差累积。

为突破这一瓶颈，Q-CTRL部署了其性能管理基础设施软件Fire Opal，实施运行时误差抑制，使硬件在保持原生速度的同时将计算结果与经典基准的均方根误差控制在约1%以内。与传统误差缓解依赖大规模采样不同，这种软件定义的实时纠错策略直接压低了计算开销，确保了整机端到端的加速效率。

Q-CTRL团队将量子计算结果与Flatiron研究所开发的经典时间依赖变分原理求解器进行了直接对比。从公开披露的数据来看，在低分辨率下，量子模拟与经典方法结果一致;当经典侧为提高精度而提升分辨率后，其计算时间迅速突破100小时，而此时量子处理器依然在约两分钟之内返回同等精度的解。这一对比构成了3000倍加速的量化基础。在更细颗粒度的实验中，团队利用62量子比特开展专门测试，成功观测到电子自旋与电荷以不同速度传播的自旋—电荷分离现象，模拟演化时间达到自然单位t=9，在规模和分辨率上均超越了此前公开报道的量子模拟成果。论文已在arXiv上发表，预印本编号2605.04025。

此次选用的费米-哈伯德模型直接关联超导机制研究、光伏材料效率优化、储能材料设计等能源行业核心课题。公开数据表明，目前全球超级计算中心近三分之一的机时被用于化学与材料相关计算任务。大型能源企业每年在材料模拟堆栈上的计算费用以亿美元计，3,000倍的墙钟时间压缩意味着从一周出一个仿真结果到几分钟出一个完整材料相图的阶跃式效率提升。Q-CTRL已将此次演示中使用的软件配置方案整合至IBM Quantum Platform，即将以Qiskit Function形式向全球工业与学术界研究人员开放，使量子加速模拟可直接嵌入现有的材料发现流程。全球量子智能公司首席执行官Andre Konig在评论中指出，Q-CTRL对运行时误差抑制的强调证明了速度是量子计算机的关键优势，量子硬件在端到端执行时间上确实能够超越最先进的经典架构。IBM量子生态系统的一位发言人则表示，行业已越过“量子计算机是否有用”的讨论，进入“如何用好量子计算机”阶段。

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