研究人员称量子纠错技术优于世界领先的量子计算公司

解决误差问题对于超越数字计算机性能的量子计算技术的实际应用至关重要。输入到量子计算的最小单位量子比特中的信息很快就会丢失，而且容易出错。

无论我们如何减少错误并提高量子比特控制的准确性，随着系统大小和计算规模的增加，错误会累积，算法会变得无法执行。

量子纠错是解决这一问题的方法之一，随着全球量子技术竞争日趋激烈，引领量子计算发展的各大公司和研究团体都开始将研发重点放在量子纠错技术上。

韩国科学技术研究院(KIST)量子技术研究中心的 Seung-Woo Lee 博士及其团队开发出了一种世界一流的量子纠错技术，并在此基础上设计了一种容错量子计算架构。该论文发表在《物理评论快报》杂志上。

他们证明，这项技术的性能优于通用量子计算机开发全球领导者PsiQuantum最近开发的量子纠错技术。

具有量子纠错能力的通用量子计算的性能通过其容错阈值来评估，该阈值表示量子计算中错误的纠正能力，纠错技术和架构设计越好，该值就越高。

美国量子计算机开发商PsiQuantum提出了一种利用光子纠缠资源、融合技术和纠错技术的量子计算架构，并正在开发基于此的通用量子计算硬件。据报道，PsiQuantum方法的光子损失阈值为2.7%。

KIST 研究团队开发的新型纠错技术和量子计算架构则表现优异。KIST 的技术可以实现高达 14% 的光子损失阈值，这是目前世界上最高的阈值。此外，即使在相同的光子消耗量下，KIST 的纠错技术也比其量子技术更节省资源。

这项研究是韩国首例，意义重大，韩国在量子计算领域落后，但已经开发出世界一流的核心技术。特别是量子纠错技术是开发量子计算机不可或缺的要素，不仅利用基于光子的量子计算机，还利用超导量子比特、离子阱和中性原子，这些技术在全球研发领域都具有极强的竞争力。

该成果有望在应用该成果构建自主量子计算系统方面发挥重要作用，目前已完成国内、国际专利申请。

KIST 的 Seung-Woo Lee 博士表示：“就像半导体芯片设计技术一样，设计容错架构对于量子计算非常重要。即使有 1,000 个物理量子比特，如果没有执行量子纠错的结构，计算单个逻辑量子任务也会很困难。”

李博士表示：“量子计算的实用化还有很长的路要走，但我们相信我们的研究有助于推动这一进程。”