我国超导量子纠错实现“越纠越对”关键突破 量子计算迈向实用化再进一程

量子计算作为新一代信息技术的战略制高点,其实现路径中最大的技术瓶颈在于量子比特的脆弱性。

量子系统极易受到环境干扰而产生错误,这种量子纠错问题长期困扰着全球研究团队。

中国科学技术大学的这一突破,正是在这一关键领域取得的重要进展。

据介绍,中国科学技术大学研究团队在2025年基于"祖冲之3.2号"量子处理器,创新性地提出并实现了全微波量子态泄漏抑制架构。

这一新架构在多个维度实现了性能跃升:单比特门操纵精度、两比特门操纵精度以及量子态读取准确率等核心指标均较前代处理器显著提升,为后续纠错工作创造了坚实的硬件基础。

在此基础上,科研团队进一步实现了码距为7的表面码逻辑比特。

关键的是,研究结果表明逻辑错误率随码距增加而显著下降,这充分证明了系统已工作在纠错阈值之下,成功达成了"越纠越对"的目标。

这个表述虽然简洁,但其背后的物理意义深远。

中国科学技术大学教授朱晓波用通俗的比喻解释了这一原理:如同多人投票的情景,只有每个投票者的判断都足够准确,整体投票结果才能可靠。

反之,如果个体准确度不足,参与者越多反而会导致最终结果越来越不准确。

量子纠错同理,需要让每个比特的操纵准确度超过一定阈值,才能通过增加比特数量来提升整体系统的可靠性。

这正是量子计算从理论走向实践的必要条件。

实现"低于阈值"的量子纠错是全球量子计算领域数十年来孜孜以求的核心目标。

这不仅是一个学术里程碑,更是判断量子计算系统能否从实验原型机演进到可实用化产品的关键节点。

此前,虽然多个国家和科研机构在量子计算领域进行了大量探索,但在纠错阈值的实验验证上一直未能取得突破性进展。

中国科学技术大学的成功验证填补了这一空白。

从技术路线看,这一新架构不仅解决了当前的核心难题,更为未来的大规模量子计算提供了可扩展的解决方案。

研究团队指出,这种技术路线为构建百万比特级量子计算机提供了更具竞争力和优势的发展方向。

相比之下,其他技术路线在扩展性和实用性上存在相对局限。

该成果于2025年12月22日在国际顶级学术期刊《物理评论快报》发表,获得了国际学术界的高度认可。

这标志着中国在量子计算基础研究领域已跻身世界前沿,与美国、欧洲等发达国家形成了并跑甚至领跑的态势。

量子计算被誉为下一代信息技术的制高点,而纠错技术则是攀登这一高峰的关键装备。

此次突破不仅展现了我国科研人员的创新智慧,更彰显了在核心科技领域实现自主可控的战略定力。

面向未来,随着量子纠错技术的持续优化,人类距离解锁量子计算的革命性潜力又迈出了坚实一步,这既是对基础科研的肯定,也为产业变革埋下了伏笔。

在科技自立自强的道路上,这样的突破必将激励更多科研工作者勇攀高峰。