中国科学技术大学的研究人员研发了一种通过微波技术处理量子错误纠正的新办法，这让他们成功跨越了一个关键的技术门槛，证实了量子计算机可以进行大规模的运算。2022年，潘建伟带领的团队展示了距离为3的表面码逻辑量子比特，这是他们首次实践这种原理。潘的团队给《南华早报》（SCMP）透露，谷歌为了追求更高的逻辑量子比特距离，在芯片设计上不得不设置了严格的限制，而且在超低温环境中布线变得越来越困难。到了今年初，谷歌的Willow处理器通过使用严格控制的硬件方法实现了距离为7的逻辑量子比特。这种美国企业的做法给系统增加了负担。潘的团队转而采用全微波技术来抑制错误。他们使用表面码错误纠正手段，最终也达到了类似的效果——距离为7的逻辑量子比特。数据显示，他们的方法能够达到1.4的错误抑制因子，这说明扩大规模是有效的。基于这种思路的量子计算机未来可能拥有数百万个量子比特。中国和美国在这一领域都走在前列，双方都已在表面码技术上投入了大量资源。在这场竞争中，谷歌后来者居上取得了进展，成功实现了距离为5的表面码纠正。谷歌的方法需要在芯片设计上做出更多的牺牲。相比之下，中国科技大学的研究人员给出了更具实用性的解决方案。他们在《物理评论快报》上发表的论文证明了一种全微波技术。这种技术利用了微波信号可以复用和传送的特性，从而减少了硬件开销和布线的复杂性。这让可扩展的量子计算机变得更加可行。中美两国的研究机构把这项技术推向了一个新阶段。虽然谷歌在某些指标上占优，但中国科技大学的解决方案在效率和实用性上超越了这家美国科技巨头。量子计算机采用的是量子比特而不是二进制位。二进制位只能表示0或1，而量子位可以同时存储0、1以及介于两者之间的所有值。这使得计算能力获得了指数级的提升。然而，计算过程中引入的错误一直是个主要障碍。科学家们试图通过硬件、软件或者两者结合的手段来减少这个问题。虽然有些方法通过增加更多的量子比特来分散信息，但这也带来了更大的出错风险。科学家们关注的是一个叫错误纠正阈值的关键临界点。只有当计算超过这个阈值时，错误纠正才有意义；如果低于这个阈值就会变得没有用。美国和中国处于全球领先地位，都在量子计算领域投入巨资发展表面码技术。 量子计算承诺带来比现有最快超级计算机还要快得多的计算世界。