2025년 12월, 중국과학기술대학교(USTC)의 판지엔웨이(潘建偉), 주샤오보(朱曉波), 펑청즈(彭承志) 연구팀이 주충즈 3.2 초전도 프로세서에서 임계값 이하 양자 오류 정정(QEC)을 시연했습니다. 이 결과는 Physical Review Letters(Vol. 135, 260601, 2025-12-22)에 편집자 추천(Editors' Suggestion)으로 게재되었습니다.

이 실험은 거리-7 표면 코드를 사용하여 논리 큐비트 1개를 인코딩하며, 107개의 물리 큐비트(데이터 큐비트 49개, 보조 큐비트 48개, 그리고 누설 억제 유닛(LRU) 큐비트)가 필요합니다. 시스템은 오류 억제 계수 Λ = 1.40을 달성했으며, 이는 코드 거리가 증가함에 따라 논리 오류율이 감소함을 확인하고 프로세서가 결함 허용 임계값 이하에서 동작함을 입증합니다.

핵심 혁신은 새로운 전마이크로파 누설 억제 아키텍처입니다. 큐비트가 비계산 상태로 빠져나가는 누설 현상은 장기 지속 상관 오류를 유발하여 QEC 성능을 크게 저하시킵니다. USTC 연구팀은 추가 하드웨어 없이 기존 마이크로파 제어 라인을 통해 누설을 억제함으로써 배선 복잡성과 극저온 패키징 오버헤드를 줄이고, 미래 대규모 결함 허용 시스템을 위한 확장성 이점을 제공합니다.

이 결과로 중국은 구글 Willow(Λ ≈ 2.14, 2024년 12월)에 이어 임계값 이하 QEC를 달성한 미국 외 첫 번째 국가가 되었으며, 결함 허용 양자 컴퓨팅을 향한 글로벌 경쟁에서 중요한 이정표를 세웠습니다.