研究团队在发表于《自然》的论文中称，“威洛”首次实现了低于表面码阈值的量子纠错。中国科学技术大学教授陆朝阳在接受《自然》采访时称其为“一项真正了不起的技术突破”。 　　那么，什么是量子纠错？ 　　尽管量子计算机有潜力实现超高速运算，但量子比特异常敏感，导致量子计算机极易出错。而且，量子比特的数量越多，出错的可能性越高。这种极高的易错性，成为阻碍量子计算走向“星辰大海”的最大“拦路虎”。 　　一个解决方案是量子纠错，即通过把多个物理量子比特编码成一个逻辑量子比特，来降低出错率。这一方法由美国科学家、量子计算先驱彼得·肖尔于1995年首次提出，此后科学家提出了许多不同的编码方案。谷歌论文中提到的“表面码”，就是一种常用的量子纠错方法。 　　量子纠错表面码由俄裔美国物理学家、加州理工学院物理系教授阿列克谢·基塔耶夫提出，即用大约2d2（d为码距）个物理量子比特形成二维量子比特阵列，从而编码一个逻辑量子比特。表面码就像一个特殊的“保护罩”，用来保护量子信息，使其不受干扰。码距越大，保护的能力就越强，而需要的物理量子比特也就越多。例如，谷歌这次就用了105个物理量子比特，来编码一个码距为7的逻辑量子比特。 　　物理量子比特与逻辑量子比特之间的关系，如同砖块与墙壁。要想让逻辑量子比特的“墙壁”建得好，作为“砖块”的物理量子比特就要少出错。其出错率必须低于一个特定阈值，否则只会“越纠越错”。 　　而“威洛”实现了“越纠越对”。谷歌团队的最新研究表明，“威洛”中逻辑量子比特的数量每增加一次，错误率就会降低一半。也就是说，码距为7的错误率是码距为5的一半；码距为5的错误率是码距为3的一半，以此类推。目前，研究团队只展示到码距为7的情况。 　　内文认为，这一成果标志着“威洛”实现了低于量子纠错阈值运行，即在增加量子比特数量的同时，能够降低错误率，而且是指数级降低错误率。这是构建足够精确且实用的量子计算机的关键里程碑。在此基础上，他们可以不断增加量子比特的数量，制造越来越大、越来越复杂的量子计算机，并让其在运行计算方面变得越来越好。