（記者 陳婉婉）記者12月23日從中國科學技術大學獲悉，該校學者潘建偉、朱曉波、彭承志、陳福升等，基于“祖沖之3.2號”在特定范圍內實現了低于糾錯閾值的量子糾錯，使我國在量子計算領域達到“低于閾值，越糾越對”的關鍵里程碑，開辟了一條更為高效的新路徑，為未來大規模容錯量子計算奠定關鍵技術基礎。該成果于12月22日以封面論文和“編輯推薦”的形式發表在《物理評論快報》。
量子計算機很容易出錯，這限制了它們在特定任務上超越經典計算機的潛力。要想讓量子計算機從實驗室的原型機走向實用化，必須通過量子糾錯來抑制量子比特的錯誤率，以滿足大規模集成的要求，從而實現容錯通用量子計算機。
表面碼是目前最成熟的量子糾錯方案之一。中國科大超導量子計算研究團隊在國際上較早布局表面碼量子糾錯研究。2022年，研究團隊基于“祖沖之2號”超導量子處理器率先實現了碼距為3的表面碼邏輯量子比特，首次驗證了表面碼方案的可行性。
今年2月，美國谷歌團隊利用其“垂柳”處理器，在碼距為7的表面碼上實現了低于閾值的邏輯比特。然而，該技術路線對量子處理器的芯片架構施加了較多約束。同時，隨著量子比特數擴展，這種方案在極低溫環境下需要復雜的布線，硬件資源開銷極大。
此次中國科大團隊基于107比特“祖沖之3.2號”量子處理器，提出并成功實踐了一種全新的全微波量子態泄漏抑制架構，實現了碼距為7的表面碼邏輯比特。實驗結果顯示，邏輯錯誤率隨碼距增加顯著下降，系統成功達到了“越糾越對”的目標。
同時，這種架構在硬件效率和擴展性上較谷歌的技術路線具有顯著優勢，為未來構建百萬比特級量子計算機提供了一種更具優勢的解決方案。
責任編輯：王振華
