济南助力“祖冲之3.2号”取得关键进展

　　近日，我国超导量子计算领域取得重大突破。中国科学技术大学潘建伟、朱晓波、彭承志、陈福升等，基于107比特超导量子处理器“祖冲之3.2号”，在码距为7的表面码上成功实现低于量子纠错阈值的量子纠错，实验验证逻辑错误率随码距增加呈指数下降，首次在国内实现“越纠越对”的量子纠错关键里程碑。记者了解到，济南量子技术研究院参与了“祖冲之3.2号”核心部件(处理器)的制备。

　　量子纠错是实现容错通用量子计算的核心前提。表面码作为当前最成熟的量子纠错方案之一，理论上可通过增加物理量子比特数量持续降低逻辑错误率，但在实际系统中，噪声、操作误差以及“泄漏错误”等问题长期制约其性能提升。本次研究中，在“祖冲之3.2号”处理器上，成功抑制了对量子纠错影响最为致命的量子态泄漏错误，使系统整体操控精度突破严苛的纠错阈值。实验结果表明，逻辑量子比特错误率随码距增加显著下降，错误抑制因子达到1.4。与谷歌此前基于105比特“垂柳”处理器、采用直流脉冲抑制量子态泄漏的技术路线不同，该研究提出并验证了一条全微波控制的量子态泄漏抑制新路径，在硬件复杂度、低温布线和系统扩展性方面较“垂柳”具有显著优势，为未来构建大规模容错量子计算机奠定了关键技术基础。相关成果以封面论文和编辑推荐形式，于12月22日发表于国际学术期刊《物理评论快报》，并获美国物理学会《Physics》栏目专题报道。

　　据悉，济南量子技术研究院依托山东省、济南市的持续支持，建成并运行国内首条最大规模、集成先进制程的超导量子处理器工艺线，在超导量子芯片微纳加工、关键工艺实施及工程化制备方面持续开展能力建设。本次参与“祖冲之3.2号”核心部件(处理器)制备工作，再次展示了济南相关平台和工艺条件在国家级量子计算科研任务中的工程支撑作用。下一步，济南量子技术研究院将围绕大规模表面码量子纠错和高性能超导量子处理器研发需求，持续提升量子芯片制造与平台支撑能力，推动量子计算相关技术由科研探索向工程化应用稳步演进，为我国量子信息科学领域发展提供基础性支撑。