芬蘭量子電腦製造商 IQM 開發的一種新型錯誤更正碼，最新研究顯示其能夠將量子位的冗餘降低一千倍。這項改進無需新硬件，並使得容錯計算在不久的將來成為可能。量子電腦被廣泛認為是計算的未來。然而，使其強大的量子位（qubit）同時也對噪聲敏感，從而在計算中引入錯誤。為了使量子電腦能夠進入主流市場，錯誤更正必須既可靠又具成本效益。總部位於芬蘭的 IQM 是超導量子電腦領域的全球領先權威之一。
該公司在研究機構、企業和高性能計算中心安裝了 23 套量子系統，深刻理解容錯量子計算的需求和緊迫性。
IQM 開發新型錯誤更正碼以提升量子計算能力
關於錯誤更正的研究，IQM 的首席科學家 Inés de Vega 在新聞稿中表示：「我們一直相信，構建生產級量子系統和推進基礎科學是同一使命的兩個方面。量子錯誤更正碼不僅應該具有高效性，還應能在可擴展和可製造的硬件架構上實現。量子錯誤更正和硬件的緊密協同設計是 IQM 策略的核心要素。」IQM 與柏林自由大學、愛丁堡大學及美因茨約翰·古騰堡大學的研究人員合作，開發出一種名為方向性瓷磚碼的新型錯誤更正碼，旨在解決量子錯誤更正中的主要障礙。
IQM 的高級量子錯誤更正工程師 Vincent Steffan 解釋道：「我們自 2025 年以來一直在研究瓷磚碼，因為它們具有很好的參數及許多本地檢查，使其成為有前景的候選者。」
當方向性瓷磚碼在 IQM 的 Crystal 處理器上部署，並與 IQM 現有的最近鄰 iSWAP 閘結合使用時，研究人員發現每個邏輯回合的錯誤率與廣泛使用的表面相比降低了一千倍。在大約 30 個物理量子位對應一個邏輯量子位的硬件佔用下進行了這些比較。Vega 在新聞稿中表示：「這是邁向可擴展的容錯量子計算的重要一步。」該方法代表了在 IQM 使用的平面硬件上，利用量子低密度奇偶檢查（QLDPC）碼實現容錯的一個具體步驟。
Steffan 補充道：「方向性瓷磚碼的關鍵創新在於我們使用動態綜合提取電路在方形網格上實現它們。」
方向性瓷磚碼對於 IQM 來説非常重要，因為該公司致力於提升其近期量子錯誤更正能力，同時為進一步改進設定基準。IQM 希望在 2030 年之前使容錯計算成為現實，並計劃擴展到一百萬個量子位。隨著公司準備在納斯達克上市，IQM 認識到研究是其技術路線圖的核心支柱。Vega 在新聞稿中強調：「與領先學術團隊的緊密合作是該方法的核心，而這一成果展示了這種合作夥伴關係所能實現的成就。」
該研究結果已在預印本伺服器 arXiv 發表。
