2026年9月15日——Quantum Elements（一家为量子计算开发者提供AI驱动数字孪生的公司）与南加州大学（USC）今日宣布，Nature Communications 发表了一篇论文，表明即使量子处理器的物理布局与该码并不天然匹配，表面码也能改善错误保护。作者们得以展示逻辑量子比特，并在IBM Heron处理器的heavy-hex架构上实现了低于阈值的性能，尽管该架构并非为表面码优化。

这篇经同行评审的论文《Surface code scaling on heavy-hex superconducting quantum processors》由Quantum Elements首席科学官兼USC Center for Quantum Information Science & Technology主任Daniel Lidar、Quantum Elements量子研究科学家Arian Vezvaee等人共同撰写，概述了在两组IBM Heron代处理器上使用表面码这一纠错方法的情况。

表面码围绕一个由相互连接的量子比特组成的方形网格设计。IBM Heron代处理器采用连接更为稀疏的heavy-hex架构。将该码映射到这一硬件上需要额外的路由，并会在码增长时产生量子比特空闲、错误累积的时间段。研究人员通过将深度高效码与动态解耦方法相结合来解决这一问题，后者后来成为Quantum Elements的Qiskit Function，Orbit的基础。这抑制了有害的空闲时间噪声，并实现了有方向性的亚阈值缩放。当码在一个方向上增长时，它就更有效地防护相应类型的逻辑错误。Lidar教授帮助奠定了这种错误抑制方法背后的理论和实践基础。

这一成果是迈向更灵活容错量子系统的重要一步。它表明，处理器不必围绕表面码的确切几何结构来设计，也能获得扩展带来的好处，这意味着该码有潜力适配更广泛的超导架构。

“由于给定的纠错码与硬件未必总能匹配，我们想测试一下让为方形晶格设计的表面码在IBM的heavy-hex硬件上运行能到什么程度，”Lidar教授说。“我们发现，只有利用Quantum Elements的Qiskit Function，Orbit中部署的动态解耦技术，我们才能在表面码的距离参数增加时展示出预期的改进。诸如本工作所展示的混合解耦-纠错方法，在未来量子处理器中很可能继续优于单独使用任一种方法。”

量子处理器必须满足广泛的工程要求，而不仅仅是某一特定纠错码的需求。如果可扩展纠错要求处理器的物理布局与码匹配，硬件开发者将被迫把码兼容性置于其他设计考量之上。这会使一些处理器在实现容错时可选方案更少。

“这显示了混合方法推动我们迈向容错量子计算的力量。”Quantum Elements联合创始人兼首席执行官Izhar Medalsy表示。“这只是实现纠缠逻辑量子比特的第一步，我们很快会透露更多细节，那将是实现容错量子计算的又一重大进展。”