中国科研团队在量子纠错领域实现重大技术突破，为全球实用化量子计算机研发进程注入新动能。由中科院院士潘建伟领衔的科研组，依托自主研发的107比特超导量子处理器“祖冲之3.2号”，成功跨越量子纠错的关键临界点——容错阈值。这项成果使中国成为继美国谷歌公司之后，全球第二个掌握该核心技术的团队，并在系统效率指标上实现超越。
量子计算领域长期面临稳定性难题。与传统计算机通过二进制开关运算不同，量子计算机利用量子叠加态进行信息处理，理论上具备指数级算力优势。但其基础单元量子比特对环境干扰极度敏感，任何微小扰动都可能引发计算错误。为解决这个问题，科学家提出量子纠错方案，通过将信息分散存储于多个物理量子比特形成逻辑比特，并持续监测纠错。然而早期实验显示，纠错过程本身会引入新误差，导致系统越纠错越不稳定。
研究团队突破的关键在于攻克“容错阈值”这一技术瓶颈。当系统错误率低于该阈值时，纠错带来的净收益将超过新增误差，使大规模量子计算成为可能。潘建伟团队创新采用全微波量子态调控技术，通过优化信号传输方式抑制量子比特泄漏错误，避免了谷歌方案中依赖额外硬件导致的系统复杂度激增问题。实验数据显示，在构建7逻辑比特的表面码纠错系统时，随着量子比特数量增加，整体错误率呈现下降趋势，错误抑制因子达到1.4，验证了“越纠越对”的理论预期。
这项突破在技术路径选择上具有显著优势。谷歌公司2024年通过“垂柳”处理器实现的类似成果，采用直流脉冲抑制泄漏错误的方法，但需要特殊设计的芯片架构和复杂布线，在超低温环境下难以扩展。相比之下，中国团队的全微波方案利用信号复用技术，允许多路控制信号共享传输线路，大幅降低硬件复杂度和制造成本。研究团队指出，这种技术架构更有利于构建十万乃至百万比特级的量子计算系统。
国际学术界对这项成果给予高度评价。加拿大量子计算专家约瑟夫·埃默森在权威期刊《物理》撰文指出，量子比特极易受环境干扰导致错误扩散，中国团队直面这一核心挑战取得的突破“令人印象深刻”。该成果不仅验证了表面码纠错方案的工程可行性，更开辟了低成本、高扩展性的技术发展路径。
回顾研发历程，中国团队在量子纠错领域已形成完整技术积累。2022年，团队利用“祖冲之2号”处理器首次实现码距为3的表面码逻辑比特，验证了理论可行性。此次突破将码距扩展至7，系统规模提升近两个数量级，标志着我国量子计算技术从原理验证迈向工程实现的关键转折。研究团队透露，下一步将聚焦提升逻辑量子比特保真度，为构建实用化量子计算机奠定基础。
