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USTC 祖冲之3.2:米国外初の閾値以下QEC達成 (Λ = 1.40)

日付: 2025-12-22 | LQ: 1

量子システム: Zuchongzhi 3.2

組織: USTC (Pan Jianwei Group)

USTCの107量子ビット超伝導プロセッサ「祖冲之3.2」が距離7の表面符号により1論理量子ビットを符号化し、閾値以下の量子誤り訂正を達成。中国が米国外で初めてこの重要な耐障害性マイルストーンを突破しました。

2025年12月、中国科学技術大学(USTC)の潘建偉、朱暁波、彭承志らは、祖冲之3.2超伝導プロセッサで閾値以下の量子誤り訂正(QEC)を実証しました。この成果はPhysical Review Letters(Vol. 135, 260601, 2025-12-22)にEditors' Suggestionとして掲載されました。

実験では距離7の表面符号を用いて1論理量子ビットを符号化し、107個の物理量子ビット(データ量子ビット49個、補助量子ビット48個、リーケージ低減ユニット(LRU)量子ビット)が必要です。誤り抑制係数Λ = 1.40を達成し、符号距離が増加するにつれて論理エラー率が低下することを確認、耐障害性閾値以下での動作を実証しました。

主要な技術革新は、新しい全マイクロ波リーケージ抑制アーキテクチャです。量子ビットが非計算状態に漏れる「リーケージ」は、長時間持続する相関エラーを引き起こし、QEC性能を大幅に低下させます。USTCチームは追加ハードウェアなしに既存のマイクロ波制御ラインでリーケージを抑制し、配線の複雑さと極低温パッケージングのオーバーヘッドを削減しています。

この成果により中国は、Googleの Willow(Λ ≈ 2.14、2024年12月)に続き、閾値以下QECを達成した米国以外の初めての国となり、耐障害性量子コンピューティングへの世界的競争において重要な節目を刻みました。

出典

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