中国科学技术大学记者12月23日获悉，该校潘建伟教授、朱晓波、彭承志、陈福生副教授等人基于超导量子处理器“Zu.2”，实现了码距为7的表面码的量子纠错低于纠错阈值。这让我国达到了“门槛以下，更正确，更正确”的重要里程碑，为未来大规模容错量子计算奠定了关键技术基础。实现容错通用量子计算机的必要条件是通过量子纠错来抑制量子比特的错误率，以满足大规模集成的要求。表面码是目前最成熟的量子纠错方案之一。多个物理量子位通过表面代码编码成逻辑量子位。原则上，随着物理位数（i(即码距)增加，逻辑位的错误率可以不断降低。然而，量子纠错需要引入大量额外的量子位和量子门操作，从而导致更多的噪声源和错误通道。如果物理量子比特的原始错误率太高，那么增加纠错码距离带来的额外错误就会消除纠错带来的好处，导致“纠错越多，错误就越多”。在所有错误类型中，“泄漏错误”尤其致命——量子位偏离其预期的计算能量并进入无法通过表面代码直接纠正的无效状态。随着系统规模的增大，泄漏错误的累积效应将成为阻碍纠错性能提升的主要瓶颈。因此，整个全局纠错研究的重点是不断减少各种误差。物理位的错误级别，特别是抑制泄漏错误，使系统的整体控制精度突破到严格的“纠错阈值”。只有跨过这个门槛，量子纠错才能带来积极的效益，达到“越校正、越正确”的理想效果。实现“阈值以下”的量子纠错已成为衡量量子计算系统能否从实验室原型走向实际应用的主要分水岭。近日，中国科学技术大学团队基于107位“祖冲之3.2号”量子处理器提出并成功实现了一种新型“全微波量子态泄漏抑制架构”。基于“祖冲智3.2号”处理器高精度单双位门运算、长相干时间等优异性能，研究团队结合了整个微波量子态泄漏抑制弧结构实现了码距为7的表码逻辑位。实验结果表明，该码的逻辑错误率显着下降，持1错误率显着降低，错误增加1倍。系统在纠错阈值以下运行并成功实现“更好，更好”的目标。同时，研究人员表示，全微波量子态泄漏抑制架构具有天然的频分复用特性，为未来构建百万比特量子计算机提供了更有用的解决方案。该成果以封面论文和“编辑推荐”的形式发表在权威学术期刊Physical Review Letters上。