量子纠错实验的十年是一部"纪录接力史":每过几个月就有一个平台宣布新的逻辑比特数、新的增益或新的低于阈值证据。本词条按时间排列 2016–2026 年的主要里程碑,每条都给论文锚点(arXiv 编号与期刊)、平台、码型与关键数字。纪录的价值在于校准进度,而非排名——不同平台的"逻辑比特"定义与基准差别很大,读表前请先看文末的注意事项。

编年表

时间平台/机构码与规模关键数字论文锚点
2016Yale(超导腔)猫码单逻辑比特逻辑寿命 320 µs,超 Fock 基准 +10%(首次 break-even)arXiv:1602.04768,Nature
2018Yale/IBM(超导腔)两腔逻辑比特间门传送确定性门传送首次演示arXiv:1801.05283,Nature 561
2021中国科大(光子)物理比特→逻辑码空间传送把未知态传送进表面码逻辑码空间arXiv:2009.06242,PNAS
2022Google(超导)表面码 d=3 vs d=52.914% vs 3.028%(Λ≈1.04 微弱信号)arXiv:2207.06431,Nature 614
2023-12Harvard/MIT/QuEra(中性原子)280 原子、48 逻辑比特、首个以逻辑比特为操作单元的处理器arXiv:2312.03982,Nature 626
2024-04Quantinuum+微软(离子阱)Steane 与 Carbon 逻辑错误率低于物理 9.8×–800×arXiv:2404.02280
2024-08Google(超导)表面码 d=3/5/7、重复码 d→29Λ=2.14±0.02,超导首次低于阈值arXiv:2408.13687,Nature 638
2024-09Quantinuum+微软(离子阱)tesseract 、3 码块12 逻辑比特 GHZ,增益 22×arXiv:2409.04628
2024-11微软+Atom Computing(中性原子)256 Yb 原子、24/28 逻辑比特实时纠正平均 1.8 个丢失原子arXiv:2411.11822
2025-03IonQ+MIT LL(离子阱)单离子自旋猫码自治纠错,错误率降 2.2×arXiv:2503.13908,Nat. Phys.
2025-06Princeton(中性原子)亚稳态 ¹⁷¹Yb + 擦除转换+自适应传送纠错arXiv:2506.13724,Nat. Phys. 22
2026-02Quantinuum(离子阱)iceberg 码族(Helios 98 比特)48–94 逻辑比特全部超越盈亏平衡arXiv:2602.22211
2026-03Quantinuum+微软(离子阱)容错执行纠错后算法逻辑算法错误率低于物理直跑arXiv:2603.04584
2026-06Atom Computing(中性原子)toric 码多周期90 周期+补位库无限相干运行arXiv:2606.04079
2026-09牛津(离子阱光互连)分布式 与 Bell 纠错首个分布式纠错:远程稳定子+实时前馈arXiv:2609.13065

对应的词条展开:超导主线见google-willow与google-followups;离子阱主线见quantinuum-microsoft与oxford-teleportation;中性原子主线见harvard-quera与neutral-atom-erasure;玻色单模实验见bosonic-experiments与amazon-ocelot。

三条读法

第一条读增益口径。“800ד(Quantinuum 2024-04)是后选择极限值,“22ד(tesseract Cat-12)是 12 逻辑 GHZ 的整体增益,“Λ=2.14”(Willow)是码距每加 2 的错误率除数,“40ד(Google 培育)是相对仅注入的误差降幅——四个数字都是真的,但分别是不同坐标轴上的刻度。横向比较必须先统一口径,这正是logical-benchmarking存在的理由。

第二条读”谁在守擂”。单逻辑比特寿命的守擂者长期是玻色码(2016 Ofek 320 µs → 2023 Sivak GKP 2.2 ms,见bosonic-experiments);“逻辑比特数量”的纪录从 Harvard 48(2023)到 Quantinuum 94(2026,QED 模式 iceberg 码);“低于阈值标度”目前只有 Willow(超导表面码)与 Ocelot(猫×重复码)两个硬件证据。IonQ 的单离子自洽纠错走了第三条路:不做多比特码,用自旋猫码的耗散工程在单粒子里纠错DeBry et al. 2025 (Nat. Phys.)。

第三条读拐点。2024 年是公认拐点:此前 QEC 实验回答”能不能”,此后回答”划不划算”——Willow 给出指数标度,Quantinuum 系列给出多逻辑增益,2026 年的工作(iceberg、toric 补位、分布式纠错)开始把”持续运行”与”跨模块”纳入口径。哈佛系 2026 年的资源估计进一步把问题前移:一万个可重构原子即可跑密码学规模的 ShorCain et al. 2026 (arXiv),这让”多少逻辑比特才算实用”的讨论有了具体锚点(见ft-resource-overhead、early-fault-tolerance)。

注意事项

编年表收录的是”第一个做到某事”的论文锚点;同期的优秀工作(如各平台的中途测量、逻辑门基准)未必在列。个别官宣数字(如 IBM Starling 的 2029 年目标、AWS 的路线图)属路线图文件,不进本表——它们的读法见ibm-qldpc-demo与amazon-ocelot。当前全平台的最新横评见qec-2026-state-of-art。

延伸阅读