IBM 实现两颗量子芯片互联 达成 99% 精度跨芯片量子态传输

IBM 顺利完成两颗独立超导量子芯片的对接连通，依靠自研 L 耦合器实现跨芯片量子态传输，整体平均传输精度稳定达到 99%，最高精度可以达到 99.29%，本次实验使用两台 Nighthawk R1 量子处理器，单台搭载 120 个量子比特，借助 4 条 80 厘米长的超导连接通道，不仅完成量子信息跨芯片稳定传递，还顺利实现跨芯片量子纠缠与双量子比特门运算，同时整套连接结构低温稳定性强，多次升降温之后依旧保持低损耗运行，为多芯片拼接的模块化量子计算机打通了核心技术瓶颈，让大规模量子算力扩容不再局限于单颗芯片的硬件上限，为后续容错级量子计算机的研发筑牢硬件基础。

一、实现两颗量子芯片 99% 精度互联的核心原因

1. 采用全新 L 耦合器硬件方案 研究团队打造出铝制超导 L 耦合器，搭配 80 厘米同轴低温线缆，大幅降低长距离量子信号损耗，保障量子态在跨芯片传输时不会轻易丢失，把传输保真度稳定维持在高位。
2. 选用大容量成熟量子处理器 实验选用 Nighthawk R1 量产型量子芯片，单芯片拥有 120 个量子比特，芯片本身的量子相干性、信号稳定性已经经过大量验证，减少芯片本身带来的信号误差，保障跨芯片传输精度。
3. 搭建多通道并行互联架构 一次性启用 4 条独立量子互联通道，多条线路互相做稳定性校验，规避单条线路故障带来的精度下滑，多链路协同把整体平均精度拉到 99% 水平。
4. 完成低温工况的工程优化 整套互联组件适配稀释制冷机的超低温环境，线缆与连接元件能量损耗极低，经过多次冷热循环测试，硬件性能不会出现衰减，满足长期稳定运行要求。

二、双量子芯片互联实验完整实施步骤

1. 硬件组装与低温环境搭建 把两台 Nighthawk R1 量子处理器固定在同一台稀释制冷机内部，完成 4 条 L 耦合器线缆的布线安装，保证线路长度严格控制在 80 厘米，做好线路屏蔽，隔绝外界电磁干扰。
2. 完成线路调试与参数校准 逐条调试 4 条耦合通道的频率参数，调节中介量子比特工作频率，匹配两端芯片量子比特的信号频段，消除信号串扰，保证每条通道信号传输顺畅。
3. 开展单通道量子态传输测试 逐个测试每条连接通道，记录每一条线路的量子态传输保真度，把单条链路最低精度稳定控制在 98.86% 以上，筛选出稳定可靠的传输链路。
4. 执行多通道并行跨芯片实验 开启 4 条通道同时工作，开展多链路并行量子信息传输，同时测试跨芯片 CZ 纠缠门运算，记录跨芯片量子门的运算精度，完成量子纠缠态跨芯片生成验证。
5. 做长期稳定性耐久测试 对整套互联系统反复进行三次升温、降温循环，持续监测量子态传输精度，确认硬件经过温度波动后，依然可以维持 99% 左右的传输精度。

三、双量子芯片互联实验核心数据对照表

表格

四、本次技术突破带来的应用规划清单

1. 把这套多芯片互联方案作为模块化量子计算机的基础组件，不再单纯依靠扩大单芯片尺寸来增加量子比特数量。
2. 将 L 耦合器技术向下兼容现有 Nighthawk 处理器，向上适配下一代 Starling 容错量子处理器，形成连贯的技术迭代路线。
3. 持续增加互联芯片数量，逐步搭建多模块量子集群，向数百颗芯片组成的大规模量子计算系统稳步推进。
4. 依托跨芯片量子纠缠能力，搭建分布式量子计算网络，支持多台量子处理器协同完成复杂量子算法运算。

五、整体总结

IBM 本次首次完成两颗量产级量子芯片的稳定互联，依靠 L 耦合器实现了平均 99% 精度的跨芯片量子态传输，同时完成跨芯片量子纠缠与双量子比特门运算，硬件还具备出色的低温稳定性。这项技术突破解决了单芯片量子比特数量难以持续增加的行业难题，正式打通模块化量子计算机的核心互联环节，后续可以依靠多芯片拼接持续扩充量子算力，稳步推进 2029 年容错级量子计算机落地的整体研发计划。

【相关 FAQ】

问题 1：IBM 两颗量子芯片互联实验，跨芯片量子态传输精度达到多少？

回答 1：IBM 两颗量子芯片互联实验中，跨芯片量子态传输平均精度达到 99%，单条链路最高传输精度可达 99.29%。

问题 2：IBM 用来连通两颗量子芯片的硬件是什么，一共布置了几条通道？

回答 2：IBM 使用自研超导铝制 L 耦合器连通两颗量子芯片，本次实验一共布置了 4 条长度 80 厘米的独立互联通道。

问题 3：IBM 本次双量子芯片互联技术，主要是为了推进哪一类量子计算机研发？

回答 3：这项跨芯片互联技术主要服务于模块化量子计算机研发，为后续搭建多芯片集群、研发 Starling 容错级量子计算机提供核心硬件支撑。

【数据来源】

[2026-10-29]（IBM 首次接通两颗量子芯片！99% 精度跨芯片量子态传输）快科技

[2026-10-29]（跨芯片传输准确率达 99%!IBM 破解扩容难题）煎蛋

[2026-10-27]（Modular quantum computing takes shape with l-couplers）IBM 量子技术博客

[2026-10-27]（IBM Unveils Meter-Scale Superconducting L-Couplers）Quantum Computing Report

免责声明：本文中双量子芯片互联的传输精度、硬件参数、实验数据均来自 IBM 官方技术博文与公开科研论文；后续多芯片集群建设、Starling 处理器上线时间仅为企业技术规划，最终落地进度以企业后续正式发布公告为准；本文仅为行业科技资讯整理，不构成科研项目投资参考。