Pablo Bonilla Ataides（左）與物理學院合著者 Ben Brown 博士（來自：USYD）
物理系大二的時候，Bonilla 被要求查看一些常用的糾錯代碼，並思考能夠對其加以改進。有趣的是，通過在設計中翻轉一半的量子比特（Qubit），他們發現能夠將抑制錯誤的能力有效地提升一倍。
最近，研究合著者 Steve Flammia 博士還將工作從悉尼大學轉到瞭 AWS 量子計算項目。在量子硬件的開發過程中，該公司發現糾錯技術在其中扮演著重要的角色。
（圖自：USYD / Louise Cooper 攝）
AWS 高級量子研究科學傢 Earl Campbell 博士補充道：在普通人看到量子計算機帶來切實的效益之前，從業者們仍面臨著大量的工作。
但在看到這項研究工作後，他還是對量子糾錯代碼的如此細微的改進、以及可能對預測性能產生如此大的影響而感到驚訝不已。
在此基礎上，AWS 量子計算中心團隊還期待著與各界展開更加深入的合作，探討其它有前途的替代方案，讓新穎且強大的量子計算技術更接近於現實。
研究配圖 - 1：位於方格頂點上的量子比特
當前半導體行業廣泛采用的數字晶體管，發生錯誤的幾率還是極少的。我的日常生活中的智能手機、筆記本電腦、以及超級計算機，都在沿用傳統的計算機設計方案。
然而量子計算機中的“開關”（又稱量子比特），對外部環境的幹擾（或噪聲）特別敏感。為瞭讓量子計算機能夠投入實際運用，科學傢表示需擁有大量高質量的量子比特。
研究配圖 - 2：XZZX 與開放邊界 CSS 表面代碼的最大似然解
其中一種方法，就是通過各種改進，來降低量子計算機的噪聲水平。同時利用機器的某些能力，來抑制低於特定閾值的錯誤量子比特（也就是所謂的量子誤差校正）。
耶魯大學量子研究計劃助理教授 Shruti Puri 表示，她帶領的研究團隊，對將“純粹且優雅”的新代碼運用於相關工作中深感興趣。
研究配圖 - 3：兩種表面代碼的閾值預估
Shruti Puri 指出：盡管相關代碼已經被廣泛研究瞭將近 20 年，但這項研究卻通過簡單的修改而實現瞭卓越的糾錯性能。
對於耶魯大學和其它正在開發新一代量子技術的研究團隊來說，新代碼有助於極大地縮減達成可伸縮量子計算的時間。
研究配圖 - 4：使用匹配解碼器的 XZZX 代碼閾值
研究合著者、物理學院的 David Tuckett 博士表示：“這有點像是與量子對手玩戰艦棋遊戲，從理論上來講，他們可以將棋子放在板上的任何位置。但在數百萬場遊戲之後，我們總能知曉某些潛在的招數”。
有關這項研究的詳情，已經發表在近日出版的《自然通訊》（Nature Communications）期刊上，原標題為《The XZZX Surface code》。
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