此方法利用複雜的幾何編碼結構，能夠實現類似於經典高效能運算的高編碼率和平行處理能力，使其成為量子運算領域的潛在突破。
多超立方碼日本 RIKEN 量子計算中心的後藤隼人提出了一種新的量子糾錯方法，使用他所謂的「多超立方碼」。這種方法具有優雅的幾何形狀，可以幫助實現極其有效的糾錯，並有助於實現高度並行的方法，從而實現容錯量子計算，這是量子電腦發展的下一階段。
後藤表示：「由於最近的實驗進展，我們現在有很大希望能夠建造容錯量子計算機，這意味著量子計算機可以糾正錯誤並在某些任務上超越傳統計算機的能力。然而，為了實現這一目標，開發有效的量子糾錯非常重要。
量子糾錯的挑戰
在過去的幾十年裡，科學家提出了許多不 西班牙 電話號碼庫 同的糾錯方法。量子糾錯的傳統方法通常基於將單一邏輯量子位元（該量子位元相當於經典電腦上的一個位元）編碼到許多糾纏的物理量子位元上，然後使用解碼器從物理量子位元中檢索邏輯量子位元。
然而，可擴展性是這種方法的一個問題，因為所需的物理量子位元數量大幅增加，這會導致巨大的資源開銷。
為了克服這個問題，已經考慮了高速量子碼，例如量子低密度奇偶校驗碼。然而，使用這種方法，使計算成為可能的邏輯閘必須完全按順序設置，而不是完全並行，這使得它們在時間上效率較低。
量子運算的創新
作為解決這個問題的方法，後藤提 為什麼線上隱私比以往任何時候都更加重要 議使用一種他稱之為「多超立方體代碼」的方法。具體來說，這是一種名稱複雜的方法——高速級聯量子程式碼——其創新之處在於，邏輯量子位元可以在數學上可視化為形成所謂的「超立方體」——一種形狀，包括正方形和正方形。該程式碼美麗的數學和幾何結構非常引人注目，因為大多數高速量子程式碼都具有複雜的結構。
Goto 強調，為了讓新程式碼產生更高的效能，他需要開發一種新穎的專用解碼器，可以解釋物理量子位元的結果。這項創新技術基於逐級最小距離解碼，可實現高效能。與其他類似方法不同的是，它還允許邏輯閘並行放置，而不是串聯放置，這使得該系統類似於經典電腦中的平行處理，Goto 將其稱為「高效能容錯運算」作為類比用於大規模並行運算的「高效能運算」。
實現高性能容錯
工作得到了回報。這些代碼 阿根廷數據 的編碼率（表示邏輯量子位元與物理量子位元之間的比率的數字）高達 30%，Goto 表示，這似乎是世界上用於容錯量子運算的程式碼中最高的。即使具有如此高的速率，其性能也與傳統的低速率代碼相當。
說：“實際上，該程式碼可以透過物理量子位元系統（例如雷射捕獲中性原子量子位元）來實現。”參考文獻：後藤隼人的“採用多超立方體代碼的高性能容錯量子計算”，2024 年 9 月 4 日，《科學進展》。