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悉尼大学的一个物理学家团队与IBM工程师合作，在量子计算领域迈出了重要一步。他们成功将逻辑量子比特在一个纠错周期内的存活率提升至96%。关键突破在于解决了长期存在的“空闲噪声”问题——即量子比特在必要的中间测量过程中发生的状态退化。

在现代量子处理器中，纠错需要定期进行内部检查。然而，在这些暂停期间，系统的其他元件会失去稳定性，从而引发新的故障，使纠错努力付诸东流。这种“空闲噪声”长期以来一直是构建容错量子计算机（FTQC）的主要障碍之一。

纠错架构的全面重构

为了克服这一障碍，研究人员彻底重新设计了纠错电路的架构。主要目标在于大幅缩短计算因测量而暂停的时间。新方法已在先进的156量子比特超导处理器IBM Quantum Heron r2上进行了测试。

结果令人印象深刻：通过优化算法和改变电路拓扑，逻辑量子比特在一个纠错周期内的存活率从不到90%提升至96%。项目负责人、悉尼纳米研究所所长史蒂芬·巴特利特强调，在每个计算阶段强制暂停元件是可靠运行的“严重障碍”，而这项研究清晰地展示了克服这一障碍的路径。

通往量子优势之路

尽管这一结果是在实验室条件下通过单个处理器获得的，但其对行业的意义难以估量。可扩展性和容错性仍然是量子计算机实际应用的主要障碍。需要提醒的是，IBM已计划在2026年底前实现首批经证实的量子优势案例。此类纠错突破不仅是科学成就，更是实现这一雄心勃勃路线图的关键一步。

专家观点：将逻辑量子比特的存活率提升至96%不仅仅是一个数字。它证明了量子计算的基本问题是可解决的。如果纠错领域的进步速度得以保持，我们有望在未来3-5年内看到首批具有商业意义的量子算法。然而，需要谨记的是，从实验室原型到大规模量产的道路依然充满挑战，需要巨额投资。