量子計算領域迎來重大突破，中國科學家在量子糾錯技術上取得關鍵進展。基于超導量子處理器“祖沖之3.2號”，研究團隊在碼距為7的表面碼上實現了“越糾越對”的里程碑式成果，其糾錯效率與可擴展性均超越國際同類方案。這一突破被國際權威學術期刊《物理評論快報》以封面論文形式發表，并獲美國物理學會《物理》欄目專題報道。
量子比特對環境干擾極為敏感，任何微小擾動都可能導致計算錯誤。為構建實用化量子計算機，科學家們提出“表面碼”方案——通過將多個物理量子比特編碼為單個邏輯量子比特，形成抵御干擾的“防護盾”。理論上，增加物理比特數量（即碼距）可顯著降低邏輯錯誤率，但實際操作中卻面臨悖論：糾錯過程引入的額外量子比特和操作會帶來新噪聲源，若原始錯誤率過高，反而會“越糾越錯”。因此，突破“糾錯閾值”成為全球量子計算研究的核心挑戰。
研究團隊獨創“全微波控制”技術路徑，依托“祖沖之3.2號”處理器的優異性能，成功實現碼距為7的表面碼邏輯比特。實驗數據顯示，隨著碼距增加，邏輯錯誤率呈指數級下降，錯誤抑制因子達1.4，證明系統已穩定運行于糾錯閾值之下。這一成果標志著量子計算系統從實驗室原型向實用化邁出關鍵一步，被國際學術界視為“分水嶺式突破”。
對比國際同類研究，中國方案展現出顯著優勢。今年2月，谷歌公司利用“垂柳”處理器在碼距7表面碼上實現低于閾值的糾錯，但其技術路線依賴直流脈沖抑制量子態泄漏，不僅對芯片架構要求嚴苛，且擴展性極差——隨著比特數量增加，需在極低溫環境下進行復雜布線，硬件資源消耗巨大。而中國團隊提出的“全微波量子態泄漏抑制架構”具有天然頻分復用特性，無需額外布線，硬件效率與擴展性均領先國際，為構建百萬比特級量子計算機提供了更優解決方案。
該團隊在量子糾錯領域長期布局，2022年曾率先實現碼距為3的表面碼邏輯比特，驗證了技術可行性。此次突破不僅將碼距提升至7，更通過創新架構解決了擴展性難題。研究負責人表示，全微波控制方案與現有量子處理器高度兼容，可大幅降低硬件復雜度，為未來規模化量子計算系統奠定基礎。國際同行評價稱，這一成果“重新定義了量子糾錯的技術邊界”。
