Quantinuumは、新しいイオントラップ量子ハードウェアHeliosを発表しました。96量子ビットと4方向交差点による先進的なイオン管理を特徴とし、量子ビットの数をスケールアップしつつ高い忠実度を維持することで、以前のモデルを改善しています。テストとして、Fermi-Hubbardモデルを使用して超伝導の側面をシミュレートしました。
2025年11月5日、Quantinuumはイオントラップ量子コンピューティングハードウェアの大幅なアップグレードであるHeliosを発表しました。以前は56量子ビットに制限されていましたが、Heliosはパフォーマンスを低下させることなく96量子ビットをサポートします。「2量子ビットゲートの忠実度を維持し、実際にはさらに改善しました」と、Quantinuumの副社長Jenni Strabley氏は述べました。
ハードウェアの設計はループアンドレッグレイアウトを中心に据え、イオンをハードドライブのように中央のループ周りに回転させます。4方向交差点がループを2つの運用レッグに接続し、精密なルーティングを可能にします。「そのリングをハードドライブのように回転させ、本当にそうで、ゲートしたいイオンがジャンクションに近づくと、決定が起こります」と、Quantinuumの計算設計・理論ディレクターDavid Hayes氏は説明しました。このセットアップは全対全接続を可能にし、効率的なエンタングルメントとエラー訂正を促進します。例えば、以前Microsoftとデモンストレーションしたテッセラクトベースのコードです。
HeliosはGuppy SDK経由で動的量子ビット再割り当てをサポートし、Pythonを基盤とし、FORループやIF条件などのプログラミング構造を追加しています。エラー検出で94量子ビットを動作させたり、距離4の連結コードを使用して96ハードウェア量子ビットを48論理的エラー訂正量子ビットに構成したりでき、最大2つの同時エラーを修正可能です。
研究者たちはHeliosをFermi-Hubbardモデルに適用し、超伝導における電子ペアリングをシミュレートしました。回路あたり平均3つのエラーにもかかわらず、システムは複雑なシナリオでほぼ完璧な結果を生み出しました。これには室温での一時的な超伝導を誘導するレーザーパルスも含まれます。「これは技術的なポイントかもしれませんが、とても重要な技術的なポイントだと思います。つまり、私たちが実行した回路はすべてエラーがありました...それでもほぼ完璧な結果が得られます」と、QuantinuumのHenrik Dreyer氏は指摘しました。
今後、Heliosは将来のグリッドベースプロセッサへの橋渡し役となり、スケーラブルな量子システムのためのジャンクションの信頼性を洗練します。Strabley氏は、時間とともにパフォーマンスを向上させる継続的な改善を示唆しました。