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量子低密度奇偶校验(LDPC)纠错码
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新型量子纠错码开发成功 性能非常接近哈希界限
Ke Ji Ri Bao· 2025-09-29 23:47
日本东京科学大学团队在量子纠错技术方面取得重要突破:开发出一种高效且可扩展的量子低密度奇偶 校验(LDPC)纠错码,在包含数十万个逻辑量子比特的系统中仍保持极高的稳定性,性能接近理论界 限。这一成果为实现大规模容错量子计算提供了关键技术支撑,有望推动量子计算机在量子化学、密码 分析和复杂优化等领域的实际应用。 目前,量子计算机已能操控数十个量子比特,但要解决具有现实意义的问题,往往需要数百万甚至更多 稳定可靠的逻辑量子比特。由于量子态极为脆弱,易受到环境干扰而产生错误,且错误会随系统规模扩 大而迅速累积,因此必须依赖高效的纠错机制来维持计算的准确性。然而,现有的量子纠错方法普遍存 在资源消耗大、效率低的问题,通常需用大量物理量子比特编码出少量逻辑量子比特,严重制约了系统 的扩展能力。 更深层次的挑战在于,许多现有纠错码存在编码率低、性能提升空间有限等问题。此外,在高精度运行 区域常出现性能停滞,与理论上可达到的最佳纠错极限——即哈希界限,仍有较大差距。同时,多数方 案在完成主解码后还需进行复杂的后续处理,进一步增加了运算负担。 (文章来源:科技日报) 此次团队成功克服了这些难题。他们提出了一种新的构造方法,首 ...