IBM宣布将打造全球第一台大规模容错量子电脑IBM Quantum Starling （代号：??鸟），迈向可落地、可扩展的量子运算。IBM此次公布最新量子运算发展计画、量子处理器及相关基础设施，勾勒出其研发实用级容错量子电脑的路径。

IBM研发全球第一台大规模容错量子电脑，预计於2029年上线。

IBM Quantum Starling预计於 2029年在美国纽约州Poughkeepsie的全新IBM量子资料中心完成研发上线，其运算能力将比现今的量子电脑高出 2万倍。要达到IBM Quantum Starling的运算状态，需要超过10⁴⁸（相当於510万亿亿亿亿）台目前最强大超级电脑的记忆体，使用者有??突破当前量子电脑的性能限制，充分探索其量子态的复杂性。

具有数百或数千个逻辑量子比特（logical qubit）的大规模容错量子电脑，可以运行数亿到数十亿次运算，加速药物开发、材料发现、化学和优化等工作，并显着提升成本效率。

IBM Quantum Starling将使用 200 个逻辑量子比特进行1 亿次量子运算，以此获得解决上述问题所需要的运算能力，将成为下一代量子电脑IBM Quantum Blue Jay（代号：蓝?鸟）的基础；後者可能使用2,000 个逻辑量子比特进行10 亿次量子运算。

逻辑量子比特是容错量子电脑的一个单元，负责储存一个量子比特的量子资讯。一个逻辑量子比特由多个物理量子比特（physical qubit）组成，後者协同工作以储存量子资讯，并相互监控错误。

与传统电脑相同，量子电脑需要容错才能无障碍地运行大量工作负载。为此，研究人员使用物理量子比特集群，来创建比底层物理量子比特数量更少、错误率更低的逻辑量子比特。随着集群规模扩大，逻辑量子比特的错误率呈指数级下降，以便执行更大规模的运算。

使用尽可能少的物理量子比特，建立更多的逻辑量子比特来运行量子电路，这对於实现规模化的量子运算十分重要。然而直到今天，研究人员尚未找到有效的途径，研发一个无需耗费巨量工程费用的容错系统。执行高效容错架构的关键在於改错码的选择，以及如何设计和构建相应系统，大规模使用该改错码。

为了扩大规模，被视为「黄金标准」的改错码以及其他的替代方案，需要足够的逻辑量子位元来执行复杂的操作，而这意味着不可能实现数量的物理量子位、基础设施和控制电子设备。因此需要一台兼顾实用性和规模化的容错量子电脑所需的架构。

最新的 IBM 量子运算发展计画呈现执行容错标准的关键技术里程碑。创新成果预计将在2029年由IBM Quantum Starling完整呈现。