日前，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉院士團(tuán)隊(duì)，基于超導(dǎo)量子處理器“祖沖之3.2號(hào)”，在量子糾錯(cuò)方向上實(shí)現(xiàn)了“低于閾值，越糾越對(duì)”的重大進(jìn)展，為量子計(jì)算機(jī)走向?qū)嵱玫於酥匾A(chǔ)。

2025年，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)基于107比特“祖沖之3.2號(hào)”量子處理器，提出并實(shí)現(xiàn)了全新的“全微波量子態(tài)泄漏抑制架構(gòu)”。“祖沖之3.2號(hào)”處理器在單比特門、兩比特門的操縱精度以及讀取準(zhǔn)確率方面的性能較前代處理器得以全方位提升。在性能提升的基礎(chǔ)上，科研團(tuán)隊(duì)結(jié)合全微波量子態(tài)泄漏抑制架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了碼距為7的表面碼邏輯比特，邏輯錯(cuò)誤率隨碼距增加顯著下降，證明了系統(tǒng)已工作在糾錯(cuò)閾值之下，成功實(shí)現(xiàn)了“越糾越對(duì)”的目標(biāo)。

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授朱曉波介紹，這類似于很多人來投票，只有每個(gè)人的判斷都是準(zhǔn)確的，投出來的票才是準(zhǔn)確的，否則隨著投票人的增多，投出來的票反而更加不準(zhǔn)確。因此讓每個(gè)人投票的準(zhǔn)確度高于一個(gè)閾值，才能使團(tuán)隊(duì)的優(yōu)勢得以發(fā)揮，也就是隨著比特?cái)?shù)目的增加，越糾越對(duì)。

據(jù)介紹，實(shí)現(xiàn)“低于閾值”的量子糾錯(cuò)是全球量子計(jì)算領(lǐng)域長期追尋的核心目標(biāo)，也是驗(yàn)證量子計(jì)算系統(tǒng)能否從原型機(jī)走向?qū)嵱没年P(guān)鍵里程碑之一。這一新的技術(shù)路線，也為未來構(gòu)建百萬比特級(jí)量子計(jì)算機(jī)提供了一種更具優(yōu)勢的解決方案。

▲左：隨著碼距增從3（橙色框內(nèi)比特）增大到5（紅色框內(nèi)比特）再到7（所有彩色標(biāo)注比特），右：邏輯錯(cuò)誤率指數(shù)下降（圖片來源：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)）

來源：中央廣播電視總臺(tái)

責(zé)任編輯：侯茜