微软研发4D拓扑量子纠错码，提升计算效率

扬过 · 发表于 13 小时前

微软近期在量子计算领域取得了一项重要进展，成功研发出一种名为4D拓扑量子纠错码的新技术。这一成果有望大幅提升量子计算的稳定性与效率。
相较于传统的2D方案，4D拓扑量子纠错码在编码效率、错误纠正能力以及逻辑操作性能方面表现更为优异。它能够一次性检测并纠正错误，使错误率下降达三个数量级。更重要的是，该技术实现每个逻辑量子比特所需的物理量子比特数量大幅减少，从而显著降低硬件复杂度。
这项新技术将被集成到微软的量子计算平台中，助力科研和医疗等领域的计算效率提升，为复杂问题的求解提供更强有力的支持。
4D拓扑量子纠错码适用于具备全连接特性的量子比特系统，例如中性原子、离子阱和光子学平台。它通过在四维空间中优化编码结构，使构建每个逻辑量子比特所需的物理量子比特数量减少至原来的五分之一。在实现相同纠错能力的前提下，整体所需物理量子比特数也远低于现有方法。
当前量子计算硬件在量子比特数量和质量方面仍存在诸多限制，而4D拓扑量子纠错码恰好缓解了这一难题。由于所需物理量子比特更少，该技术不仅能降低系统成本，还能提升整体稳定性和运行效率。此外，它在执行逻辑操作时所需的辅助资源也更少，从而进一步减少了计算过程中的资源消耗。
这项突破为量子计算的实际应用铺平了道路，使其向真正可扩展、可靠运行的方向迈出了关键一步。

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