近日據媒體報道，微軟首席執行官薩提亞·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，並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，並將錯誤率降低1000倍。
同時，這項全新的量子計算成果將應用在微軟的Azure Quantum量子計算平台中，加速科研、醫療的研發效率。
微軟開發的新型4D拓撲量子糾錯碼適用於中性原子、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量級，以滿足量子電路可靠運行的要求。
通過在4D空間中優化編碼，構建每個邏輯量子比特所需的物理量子比特數量減少了5倍。在實現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於傳統方案。
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量顯著減少。這對於當前和近期的量子硬體來說是一個巨大的優勢，因為目前的量子硬體平台在物理量子比特的數量和質量上仍然存在限制。
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的硬體成本，還能夠提高系統的可靠性和穩定性。此外，4D拓撲量子糾錯碼在實現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。
