在量子计算领域取得的一个里程碑式成就中，南加州大学与约翰斯·霍普金斯大学的研究人员实现了被许多人视为该领域“圣杯”的目标：无条件的指数级量子加速。
该团队由USC Viterbi工程学院教授Daniel Lidar领导，利用了两台IBM 127量子比特Eagle量子处理器，解决了Simon问题的一个变体——这是一项被认为是Shor分解算法前身的数学难题。相关研究成果已于2025年6月5日发表在《Physical Review X》期刊上。
Lidar解释道：“这种性能分离无法被逆转，因为我们所展示的指数级加速是首次实现的无条件加速。” 之所以称其为“无条件”，是因为此次加速并不依赖于任何关于经典算法的未证实假设，这与以往的量子优势声明不同。
为实现这一突破，研究人员采用了复杂的误差缓解技术，包括动态解耦和测量误差缓解。这些方法帮助在当前量子硬件固有噪声的情况下，维持了量子相干性并提升了结果的准确性。
所谓指数级加速，意味着随着问题变量的增加，量子与经典方法之间的性能差距将近乎翻倍。随着量子处理器质量和规模的持续提升，这一优势还将进一步扩大。
尽管Lidar提醒称“这一成果目前除了在猜谜游戏中获胜外暂无实际应用”，但该演示已证明，在某些任务上，量子计算机能够明确地超越经典计算机。这一对量子计算理论承诺的验证，为此前仅存在于理论中的实际应用打开了大门，有望彻底变革从密码学到材料科学等多个领域。
IBM的127量子比特Eagle处理器自2021年首次发布以来，成为量子硬件发展的关键里程碑。它是首个突破100量子比特大关的量子处理器，进入了经典计算机无法可靠模拟的量子态领域。