加拿大 Sherbrooke 量子硬件公司 Nord Quantique(2026 年春获 Fidelity Canada 3000 万美元增长轮、估值约 14 亿美元,跻身 D-Wave/Xanadu/Photonic 之后的加拿大第四家量子独角兽)在 2026 年 7 月发表一项关键进展:单模网格态(grid-state)量子比特的状态制备与测量(SPAM)错误率降到 0.1% 以下,较此前同类 GKP 系统提升约 100 倍,已可比肩主流 transmon 平台。
为什么是「bookend」错误 量子计算每次运行都要做两件事:把量子比特设到正确初态(state preparation),以及最后读出准确答案(measurement)。Nord Quantique CEO Julien Camirand Lemyre 的表述很直白:「这两步只要有一处错,中间算得再漂亮结果也不可靠。」SPAM 错误正是卡在「两端」的 bookend 错误,它能在最精巧的纠错协议底下悄悄破坏一切——因为错误发生在纠错逻辑「之前」和「之后」。
路线差异:1 个物理比特当 1 个逻辑比特 IBM、Google 依赖表面码,需要数百到数千个物理比特才能拼出 1 个逻辑(纠错)比特,硬件开销是公认的扩展壁垒。Nord Quantique 反过来:用超导微波腔里的玻色子编码(bosonic code),具体是 Gottesman–Kitaev–Preskill(GKP)网格态及其多模扩展,把 1 个逻辑比特直接编进 1 个超导腔——潜在物理:逻辑比 1:1,大幅削减达到容错所需的硬件、功耗与基础设施。公司原话:「把纠错嵌进每一个量子比特里,从量子比特往上重造计算。」
技术怎么做到的 核心是 repeat-until-success 稳定化协议:用纠错本身去纯化制备态。制备一个态→验证是否成功→成功则保留、失败则丢弃重来。这避免了实时纠错与复杂经典控制系统的开销,却保住逻辑错误率。同一协议还被用来制备 magic state(通用量子计算必需的非 Clifford 资源态),而高保真 magic state 制备在各大架构里都被视为最吃资源的难关之一。
时间线定位 2021 首次在超导腔实现网格码;2023 业界首次用玻色子码演示 QEC;2024 在 PRL 展示 1:1 物理:逻辑编码(该类系统全球最佳编码比);2025 演示 Tesseract 多模玻色子码跨 32 个连续纠错周期维持量子信息;2026 年 7 月 SPAM 破 0.1%。公司已入选 DARPA 量子基准计划 Stage B(2033 年前商用目标,潜在资助最高 3.16 亿美元),并获加拿大量子冠军计划最高 1600 万美元联邦资金。
为什么值得关注 今日量子叙事多集中在表面码(Google Willow/IBM Starling)与 AI 解码器(QXL/Quantum X Labs)。Nord Quantique 这条 GKP 玻色子路线提供了一个被低估的对照样本:容错不只有「堆比特」一条路,也可以「在每个比特里内置纠错」。SPAM 破 0.1% 意味着 GKP 路线长期跛脚的「两端错误」短板被补齐,1:1 编码比若成立,将直接改写容错量子的硬件经济学。Lemyre 自己说这不够「flashy」,但正是这种「不性感的修复」才是容错量子计算真正落地前的必做题。
一句话:当纠错被焊进每一个量子比特,容错未必需要千 qubit 阵列。
来源:Nord Quantique 研究论文(2026-07)、BetaKit、QuantumWay 公司拆解、niconaut 技术简述;DARPA QBI / CQCP 公开信息。
