Helios 是一款美國開發的量子電腦，展示了其單量子位操作的保真度達到 99.9975%，而雙量子位操作的保真度維持在 99.921%。這是業界任何商業量子電腦所達到的最高保真度，為未來的容錯量子電腦鋪平了道路。量子電腦被認為是計算領域的下一個前沿，建造可靠的量子電腦的競賽已經展開。美國、英國及中國等國家的研究機構和國家實驗室正積極參與，為量子電腦初創企業提供必要的支持，以構建計算的未來。
Helios 量子電腦的保真度創新
量子電腦的卓越計算能力源自於量子位元或量子比特（qubits），這些量子比特能同時儲存多個在 0 和 1 之間的值。然而，這些量子比特也容易受到幹擾，從而引入計算錯誤。因此，科學家正在努力開發能提供高保真度的容錯計算機，保真度是量子操作與預期操作的接近程度的量度。Helios 的最高保真度來自於 Quantinuum 的 Helios，這是一款擁有 98 個量子比特及 50 個邏輯量子比特的量子電腦。
該系統使用捕獲離子量子比特建造，並集成了光子技術，允許數據通過微觀光學通道以光速傳輸。
這一系統設計具有雙重好處，既有助於降低量子計算數據的風險，又顯著減少其能耗。儘管配備了全球最快的 GPU，Helios 的能耗僅為 40 kW。在最近的一篇論文中，Quantinuum 確認了其單量子位和雙量子位操作的記錄保真度，在量子計算行業中達到雙量子位保真度的新紀錄。Helios 是該公司迄今為止最可靠的量子電腦，並作為雲端服務提供商進行商業化使用。然而，Quantinuum 在量子電腦如 Helios 及其後繼產品成為主流之前，仍需面對許多挑戰，目前正在與桑迪亞國家實驗室（SNL）合作開發容錯計算機。
SNL 與 Quantinuum 的合作推動量子計算
SNL 作為美國的頂尖工程實驗室，負責評估量子計算等技術的機會與威脅。在過去的二十多年中，該國家實驗室依靠其專業知識和工程能力，建立並共享各種平台上的量子裝置。SNL 與 Quantinuum 的合作也是一項合作研究與開發協議的一部分，此協議是在桑迪亞的研究人員為捕獲離子量子電腦開發集成光子技術後成立的。儘管 Quantinuum 總部位於科羅拉多州，但其研發校區則位於新墨西哥州，靠近 SNL。
國家實驗室繼續幫助 Quantinuum 設計和測試將納入未來版本的量子電腦的新組件。
例如，SNL 的研究人員開發了一種新的基準測試方法，能夠測量中途電路測量的性能，這是一種非破壞性讀出操作，有助於糾正量子計算中的錯誤。SNL 的研究人員 Robin Blume-Kohout 表示：「我們與商業夥伴評估量子電腦性能的每一個方面，以加速量子超級計算的到來。」他補充道，與不同公司合作並幫助他們解決問題，將有助於量子電腦解決尚未解決的科學問題。這項研究成果已在《自然》期刊發表。
