日本东京理科大学团队在量子纠错技术方面取得重要突破：开发出一种高效且可扩展的量子低密度奇偶 校验（LDPC）纠错码，在包含数十万个逻辑量子比特的系统中仍保持极高的稳定性，性能接近理论界 限。这一成果为实现大规模容错量子计算提供了关键技术支撑，有望推动量子计算机在量子化学、密码 分析和复杂优化等领域的实际应用。 此次团队成功克服了这些难题。他们提出了一种新的构造方法，首先设计出具有优良纠错特性的原型 LDPC码，并引入基于仿射排列的技术手段，增强码结构的多样性，有效避免了影响解码效果的短周期 问题。不同于传统在二元有限域上定义的LDPC码，新方案采用非二元有限域构建，使得每个编码单元 能承载更多信息，从而提升了整体纠错能力。 随后，团队将这些原型码转化为一种CSS型量子纠错码，并结合改进的和积算法，发展出一种高效的联 合解码策略。该方法能够同时处理位翻转和相位翻转两类基本量子错误，而以往多数方案只能逐类纠 正，效率较低。 通过大规模数值模拟验证，这种新型纠错码在包含数十万个逻辑量子比特的系统中误码帧率可达10-4量 级，性能非常接近哈希界限。尤为重要的是，其解码所需的计算复杂度与物理量子比特数量成正比，意 味着 ...