微软量子计算重大技术突破!成功开发4D拓扑量子纠错码

　　近日据媒体报道，微软首席执行官萨提亚·纳德拉近日公布了公司在量子计算领域的重大突破——成功开发4D拓扑量子纠错码。

　　与2D相比，4D拓扑量子纠错码在编码效率、纠错能力、逻辑操作都极其出色，并且每个逻辑量子比特只需要极少的物理量子比特，可以一次性审核不当，并将不当率减少1000倍。

　　与此同时，这项全新的量子计算成果将运用在微软的Azure Quantum量子计算平台中，加速科研、医疗的研发效率。

　　微软开发的新型4D拓扑量子纠错码适用于中性原子、离子阱和光子学等具有全连接特性的量子比特，能将物理量子比特的不当率减少多个数量级，以满足量子电路可靠运行的要求。

　　通过在4D空间中改进编码，构建每个逻辑量子比特所需的物理量子比特数量减少了5倍。在实现同等纠错能力和逻辑操作时，所需物理量子比特总量也显著低于传统策略。

　　此外，从资源要求的角度来看，4D拓扑量子纠错码在实现相同纠错能力和逻辑操作功能的情况下，所需的物理量子比特数量显著减少。这对于当前和最近的量子硬件来说是一个巨大的优点，由于目前的量子硬件平台在物理量子比特的数量和质量上仍然存在限制。

　　通过减少物理量子比特的要求，4D拓扑量子纠错码不但能够减少量子计算体系的硬件费用，还能够提升体系的可靠性和稳定性。此外，4D拓扑量子纠错码在实现逻辑操作时所需的辅助资源也相对较少，这进一步减少了量子计算的资源开销，使得量子计算在实际运用中更具可行性。