越纠越对

量子计算机也会出错。
出了错,怎么办?

向上滑动

量子比特,
非常“娇气”

它正处在正确的状态。
来点干扰试试?

原理:量子比特对温度、电磁等环境干扰非常敏感,状态容易发生偏离,这是量子计算机出错的主要原因之一。

一个人会记错,
几个人一起记呢?

让几个“保管员”共同保管一份信息,最后少数服从多数。每个保管员有10%的机会出错。

保管员人数:

类比说明:量子信息不能直接复制,科学家是把一份信息“编码”到多个量子比特中共同保管;这里用“多数表决”做通俗类比。

纠错有个
“门槛”

出错率低于门槛,人越多越准;高于门槛,人越多反而越乱。

计算方法:多数表决出错的概率,按二项分布精确计算。真实量子纠错的门槛要苛刻得多,对每个量子比特的精度要求极高。

2025年底,
我国跨过了门槛

中国科学技术大学基于107比特超导量子处理器“祖冲之3.2号”,实现了“低于阈值,越纠越对”。

码距3
码距5
码距7

编码用的量子比特越多(码距越大),出错越少。每加大一级,错误约降为原来的1/1.4。

来源:科技日报、新华社2025年12月23日报道,论文发表于《物理评论快报》。图中柱高为按“错误抑制因子1.4”绘制的示意。

为什么
这一步很关键?

没跨过门槛:量子比特越多,错误越多,规模做不大。
跨过门槛:规模越大越稳定,通往实用量子计算机的路才算打通。

我国团队还开辟了“全微波控制”的新路径,为未来构建百万比特级量子计算机提供了新方案。

来源:科技日报2025年12月23日报道。

考考你

“越纠越对”需要满足什么条件?

解读量子世界
洞见科技未来

不怕出错,善于纠错,
才能越来越好。

科研如此,学习和成长也是如此。



资料来源:中国科学技术大学、新华社、科技日报等公开报道