福州见证中国量子突破:中科大团队实现“越纠越对”量子纠错新跨越
12月22日,中国科学技术大学潘建伟、朱晓波、彭承志教授联合陈福升副教授团队的研究成果,以封面论文及“编辑推荐”形式登上国际权威期刊《物理评论快报》;美国物理学会旗下《物理》栏目同步发布专题报道。该工作依托超导量子处理器“祖冲之3.2号”,在码距为7的表面码中首次实现低于纠错阈值的量子纠错,逻辑错误率随码距增大而显著下降——标志着我国在容错量子计算核心路径上取得关键进展,也为福建乃至全国量子科技产业布局注入新动能。
要构建可扩展的容错通用量子计算机,必须通过量子纠错将物理比特的原始错误率压低至特定临界值之下,即“纠错阈值”。表面码因其高容错性与工程可行性,成为当前最主流的纠错方案之一。但纠错本身需引入大量辅助量子比特与复杂门操作,反而可能放大噪声与错误通道。尤其当系统规模扩大时,“泄漏错误”会快速累积,成为制约纠错性能提升的主要瓶颈。能否突破这一严苛阈值,实现“越纠越对”,正是判断量子计算从实验室原型迈向工程实用化的分水岭。
基于前期扎实积累,中科大团队在107比特的“祖冲之3.2号”平台上,创新提出并实证了“全微波量子态泄漏抑制架构”。该方案完全摒弃传统光学或磁控手段,仅依赖微波脉冲实现高保真态制备与错误抑制,在福州科研力量协同支持下完成关键验证。实验成功构建码距为7的表面码逻辑比特,测得错误抑制因子达1.4,逻辑错误率明确呈现随码距上升而下降的趋势,确证系统已稳定运行于纠错阈值之下。
(责编:刘橦洁、陈键)

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