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據(jù)媒體報(bào)道，微軟首席執(zhí)行官薩提亞·納德拉近日公布了公司在量子計(jì)算領(lǐng)域的重大突破——成功開發(fā)4D拓?fù)淞孔蛹m錯(cuò)碼。

與2D相比，4D拓?fù)淞孔蛹m錯(cuò)碼在編碼效率、糾錯(cuò)能力、邏輯操作都非常出色，并且每個(gè)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(cuò)誤，并將錯(cuò)誤率降低1000倍。

同時(shí)，這項(xiàng)全新的量子計(jì)算成果將應(yīng)用在微軟的Azure Quantum量子計(jì)算平臺(tái)中，加速科研、醫(yī)療的研發(fā)效率。

微軟開發(fā)的新型4D拓?fù)淞孔蛹m錯(cuò)碼適用于中性原子、離子阱和光子學(xué)等具有全連接特性的量子比特，能將物理量子比特的錯(cuò)誤率降低多個(gè)數(shù)量級(jí)，以滿足量子電路可靠運(yùn)行的要求。

通過在4D空間中優(yōu)化編碼，構(gòu)建每個(gè)邏輯量子比特所需的物理量子比特?cái)?shù)量減少了5倍。在實(shí)現(xiàn)同等糾錯(cuò)能力和邏輯操作時(shí)，所需物理量子比特總量也顯著低于傳統(tǒng)方案。

此外，從資源需求的角度來看，4D拓?fù)淞孔蛹m錯(cuò)碼在實(shí)現(xiàn)相同糾錯(cuò)能力和邏輯操作功能的情況下，所需的物理量子比特?cái)?shù)量顯著減少。這對于當(dāng)前和近期的量子硬件來說是一個(gè)巨大的優(yōu)勢，因?yàn)槟壳暗牧孔佑布脚_(tái)在物理量子比特的數(shù)量和質(zhì)量上仍然存在限制。

通過減少物理量子比特的需求，4D拓?fù)淞孔蛹m錯(cuò)碼不僅能夠降低量子計(jì)算系統(tǒng)的硬件成本，還能夠提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。此外，4D拓?fù)淞孔蛹m錯(cuò)碼在實(shí)現(xiàn)邏輯操作時(shí)所需的輔助資源也相對較少，這進(jìn)一步降低了量子計(jì)算的資源開銷，使得量子計(jì)算在實(shí)際應(yīng)用中更具可行性。

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