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在构建容错量子计算机的道路上，迈出了重要一步。来自悉尼大学和IBM的联合研究团队提出了一种新的纠错机制，使逻辑量子比特的保存率在IBM Quantum Heron r2处理器上提升至96%。这是一项重大突破，因为此前该指标从未超过90%。

“空闲噪声”问题

量子系统稳定运行的主要障碍是所谓的“空闲噪声”。在现有设备中，为了纠正错误，需要定期对量子比特进行中间测量。然而，在这些暂停期间，处理器的其他组件会失去稳定性，从而引发新的故障。这种效应在计算的每个阶段都会成倍放大，使系统变得不可靠。

纠错电路的新架构

为了解决这一问题，物理学家们彻底重新设计了纠错电路的架构。主要目标是大幅缩短计算停止的时间。新方法在先进的156量子比特超导量子处理器IBM Quantum Heron r2上进行了测试。通过优化算法，逻辑量子比特在单个纠错周期内的存活率从不到90%提高到了96%。

项目负责人史蒂芬·巴特利特强调，元件的被迫闲置成为可靠运行的“严重障碍”。尽管这一结果是在实验室条件下、在单个处理器上获得的，但此类研究对整个行业至关重要。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。

提醒一下，IBM已计划在2026年底前实现首批经过验证的量子优势案例。逻辑量子比特存活率达到96%不仅仅是实验室的成功，更是朝着使量子计算稳定且具有商业可行性迈出的实际一步。在我看来，这是近年来纠错领域最重要的成果之一，它让我们更接近实用量子计算的时代。