據(jù)媒體報道，微軟首席執(zhí)行官薩提亞·納德拉近日公布了公司在量子計算領域的重大突破——成功開發(fā)4D拓撲量子糾錯碼。
與2D相比，4D拓撲量子糾錯碼在編碼效率、糾錯能力、邏輯操作都非常出色，并且每個邏輯量子比特只需要極少的物理量子比特，可以一次性檢查錯誤，并將錯誤率降低1000倍。
同時，這項全新的量子計算成果將應用在微軟的Azure Quantum量子計算平臺中，加速科研、醫(yī)療的研發(fā)效率。
微軟開發(fā)的新型4D拓撲量子糾錯碼適用于中性原子、離子阱和光子學等具有全連接特性的量子比特，能將物理量子比特的錯誤率降低多個數(shù)量級，以滿足量子電路可靠運行的要求。
通過在4D空間中優(yōu)化編碼，構(gòu)建每個邏輯量子比特所需的物理量子比特數(shù)量減少了5倍。在實現(xiàn)同等糾錯能力和邏輯操作時，所需物理量子比特總量也顯著低于傳統(tǒng)方案。
此外，從資源需求的角度來看，4D拓撲量子糾錯碼在實現(xiàn)相同糾錯能力和邏輯操作功能的情況下，所需的物理量子比特數(shù)量顯著減少。這對于當前和近期的量子硬件來說是一個巨大的優(yōu)勢，因為目前的量子硬件平臺在物理量子比特的數(shù)量和質(zhì)量上仍然存在限制。
通過減少物理量子比特的需求，4D拓撲量子糾錯碼不僅能夠降低量子計算系統(tǒng)的硬件成本，還能夠提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。此外，4D拓撲量子糾錯碼在實現(xiàn)邏輯操作時所需的輔助資源也相對較少，這進一步降低了量子計算的資源開銷，使得量子計算在實際應用中更具可行性。
