IBM Quantum System Two 的吊燈式低溫冷卻系統，內部搭載 IBM Heron 量子處理器，提供近絕對零度的運作環境，以維持量子位元穩定性。（圖片／IBM）
2026.7.30
量子誤差降低軟體公司 Qedma Quantum Computing 與 IBM 今日宣布一項重要研究成果，首次證明透過可信賴的量子誤差抑制技術，現今商用量子電腦已能探索超越目前最先進傳統模擬能力的物理問題，甚至突破全球頂尖超級電腦的運算極限。
研究團隊結合 Qedma 專利的 QESEM（Quantum Error Suppression and Error Mitigation） 量子誤差抑制與誤差緩解技術，以及 IBM 採用 Heron 處理器的量子電腦，在多達 74 個量子位元（qubits） 的系統中，成功觀測到複雜且可長時間維持的量子動態行為，建立一項重要里程碑：當前最佳的經典運算方法已無法對同一問題給出一致且可信的結果，而經過誤差抑制的量子運算仍能提供穩定且可靠的答案。
研究成果也代表，商用量子硬體搭配商用軟體首次實現具可信度的量子優勢（Quantum Advantage），使量子電腦開始成為探索新物理現象的重要科學儀器，未來可望推動超高速光電元件、光誘導超導體及其他先進量子材料等研究。
挑戰傳統電腦極限 解析量子材料複雜動態
此次研究聚焦於二維 Floquet Ising 模型，這是一種常用來研究材料在週期性外部脈衝驅動下磁性如何演化的重要理論模型。科學界長期希望了解，當系統規模持續擴大時，其特殊的量子振盪現象是否仍能持續存在，但由於運算複雜度急遽增加，相關問題始終超出傳統電腦的模擬能力。
研究團隊利用 IBM 雲端量子平台上的 IBM Quantum Heron 處理器，搭配 Qedma 雲端提供的 QESEM 誤差降低軟體，成功精確解析這些量子動態，突破過去受限於量子雜訊與運算規模的瓶頸。
即使超級電腦 Fugaku 也無法得到一致答案
為驗證量子運算成果，IBM 與 Qedma 邀請日本理化學研究所（RIKEN）及量子電路模擬公司 BlueQubit 共同合作，利用多種目前最先進的經典模擬方法進行交叉比較。
研究團隊在日本超級電腦 Fugaku（富岳） 上執行多種不同演算法，希望重現相同物理現象。然而，隨著系統規模與演化時間增加，各種經典模擬方法開始出現彼此不一致的結果，無法提供可靠答案。
相較之下，經 QESEM 誤差抑制後的 IBM 量子運算結果仍保持高度一致，並清楚呈現長時間存在的量子振盪現象。
為促進全球研究社群驗證，團隊已率先將量子電路與研究結果公開至 Quantum Advantage Tracker，並於本週同步發布 arXiv 預印本論文。
建立可信量子運算的重要驗證流程
本研究另一項重要特色，是建立完整且嚴謹的驗證機制。
研究團隊首先在經典模擬仍可提供可信答案的範圍內，利用無偏誤差抑制方法進行驗證；當問題規模超越傳統模擬能力後，再以先前建立的可信結果驗證可擴充的誤差抑制技術，最後進一步延伸至更大型、更長時間的量子系統。
此外，團隊也在不同量子硬體平台進行交叉驗證，包括 Quantinuum 的離子阱量子電腦。不同平台皆觀測到一致結果，進一步證實研究所觀察到的量子現象確實源自受模擬的量子系統，而非硬體或誤差抑制技術所造成的假象。
IBM：量子電腦已成為可信賴的科學研究工具
IBM Research 主任暨 IBM Fellow Jay Gambetta 表示：「IBM 量子電腦已成熟到能夠首次同時達成兩項重要目標：一是透過完整驗證建立對結果的信任，二是在部分問題上超越最佳的經典模擬方法。我期待未來更多研究成果透過 Quantum Advantage Tracker 進行驗證，進一步深化我們對量子運算與經典運算能力界線的理解。」
他表示，IBM 量子電腦結合 Qedma 的先進誤差降低技術，正逐步將量子運算從研究工具推向能夠拓展科學知識疆界的實用平台。
Qedma：量子運算正邁向實際應用
Qedma 執行長暨共同創辦人 Asif Sinay 表示：「數十年來，量子運算一直承諾能夠完成傳統電腦無法做到的科學探索，而今天我們已開始看到這項承諾逐漸成真。透過 Qedma 的誤差降低技術，我們讓現今量子電腦變得更可靠、更具運算能力，也讓量子產業更接近真正的商業化應用。」
RIKEN：量子與高效能運算將共同推動下一波科學突破
日本理化學研究所（RIKEN）量子—高效能運算混合平台部門主任 佐藤三久（Mitsuhisa Sato） 表示：「量子電腦正逐漸為高效能運算帶來新的科學探索可能。本研究結合 RIKEN 在超級電腦與經典模擬方面的專長，以及 IBM 量子電腦與 Qedma 的誤差抑制技術，成功展現量子運算已能突破傳統模擬方法的限制，為量子與經典運算協同合作開啟新的發展方向。」
QESEM 讓現今量子電腦發揮更大效能
Qedma 開發的 QESEM 已於 IBM Quantum Platform 的 Qiskit Functions Catalog 提供使用。
不同於必須等待未來完全容錯量子電腦成熟，QESEM 能有效降低目前量子硬體雜訊帶來的影響，使研究人員得以執行更大型、更複雜的量子演算法，同時獲得更準確的結果。
目前 QESEM 已廣泛應用於全球多家企業、學術機構與研究單位，其中包含具保證精度的無偏誤差抑制方法，可從受雜訊影響的量子硬體中萃取可信的運算結果。
IBM 生態系同步發表多項量子優勢成果
IBM 表示，除了此次與 Qedma 的合作成果外，IBM 量子生態系多家合作夥伴也於今日同步公布多項量子優勢研究成果，顯示量子運算正逐步跨越實驗室階段，朝向可信、可驗證且具實際應用價值的新里程碑邁進。