USTC Zuchongzhi 3.2: Erste Nicht-US Unter-Schwellen-QFK (Λ = 1,40)

USTCs 107-Qubit-Supraleitungsprozessor Zuchongzhi 3.2 erreichte Quantenfehlerkorrektur unterhalb der Schwelle, indem 1 logisches Qubit über einen Oberflächencode der Distanz 7 kodiert wurde – China ist damit das erste Nicht-US-Land, das diesen kritischen Fehlertoleranz-Meilenstein erreicht.

Im Dezember 2025 demonstrierten Pan Jianwei, Zhu Xiaobo und Peng Chengzhi an der Universität für Wissenschaft und Technologie Chinas (USTC) die Quantenfehlerkorrektur (QFK) unterhalb der Schwelle auf dem Zuchongzhi-3.2-Supraleitungsprozessor. Das Ergebnis wurde als Editors' Suggestion in Physical Review Letters (Bd. 135, 260601, 22.12.2025) veröffentlicht.

Das Experiment kodiert 1 logisches Qubit mithilfe eines Oberflächencodes der Distanz 7, wofür 107 physische Qubits benötigt werden – 49 Daten-Qubits, 48 Hilfs-Qubits und zusätzliche Leckage-Reduktionseinheit (LRU)-Qubits. Das System erzielte einen Fehlerunterdrückungsfaktor Λ = 1,40 und bestätigt damit, dass die logische Fehlerrate mit zunehmender Codedistanz sinkt und der Prozessor unterhalb der Fehlertoleranz-Schwelle arbeitet.

Eine zentrale Innovation ist eine neuartige Mikrowellen-Leckageunterdrückungsarchitektur. Leckage – das Entweichen von Qubits in Nicht-Rechenzustände – verursacht langlebige korrelierte Fehler, die die QFK-Leistung stark beeinträchtigen. Das USTC-Team unterdrückt Leckage über vorhandene Mikrowellen-Steuerleitungen ohne zusätzliche Hardware, was die Verkabelungskomplexität und den Tieftemperatur-Verpackungsaufwand reduziert.

Dieses Ergebnis macht China zum ersten Nicht-US-Land, das eine Unter-Schwellen-QFK erreicht – nach Googles Willow (Λ ≈ 2,14, Dezember 2024) ein wegweisender Meilenstein im globalen Wettlauf zur fehlertoleranten Quantenberechnung.