USTCのZuchongzhi 3.2、量子誤り訂正（QEC）の閾値を下回るマイルストーンを達成

中国科学技術大学（USTC）の研究者たちは、107量子ビットの超伝導プロセッサ「Zuchongzhi 3.2」を用いて、サーフェスコードの閾値を下回る耐故障性量子誤り訂正（QEC）を実証しました。2025年12月22日にPhysical Review Letters誌のEditors’ Suggestionとして発表されたこの研究は、コードサイズが増加するにつれて論理誤り率が指数関数的に抑制されることを確認し、米国以外の研究グループがこの「損益分岐点」マイルストーンに到達したのは初めてです。研究チームは距離7（d=7）のサーフェスコードを用いて論理誤り抑制係数Λ = 1.40(6)を達成し、システムが誤り訂正が除去するノイズよりも多くのノイズを導入する領域を超えたことを証明しました。

この技術的ブレークスルーは、量子情報が計算サブ空間から漏れ出すことによって引き起こされる、長寿命で相関のあるエラーに対処する、新しい全マイクロ波漏洩抑制アーキテクチャを中心に展開しています。ハードウェア集約型の直流パルスに依存する従来の方式とは異なり、USTCのアプローチは、慎重にタイミング調整されたマイクロ波信号を使用して、ハードウェア効率的な漏洩削減ユニットとアンシラ量子ビットの高速かつ無条件のリセットを統合しています。このアーキテクチャは、40回のQECサイクル後、平均漏洩人口を72倍抑制し、6.4(5) × 10^-4にしました。さらに、Zuchongzhi 3.2プロセッサは、300ナノ秒のウィンドウ内でわずか0.95%の読み出し誤り率という高忠実度の性能を示しました。