量子计算领域的最新进展揭示了一条通向可扩展且容错系统的可行路径。加州大学河滨分校（

　　研究人员对现实量子芯片架构进行了模拟，研究结果发现，连接噪声显著高于单个芯片（噪声强度可达单个芯片的10倍），整个系统仍能维持错误检测与校正能力。这一发现标志着在实现大规模量子应用的进程中迈出了关键一步。

　　该研究的第一作者、加州大学河滨分校物理与天文学系博士研究生Mohamed A. Shalby强调，他们的研究并非聚焦于开发新型芯片技术，而是探索如何利用现有芯片。他指出：“只要每个芯片能以高保真度运行，芯片间的连接无需完美，‘足够好’即可，我们仍能构建出容错系统。”

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　　在量子计算中，“可扩展性”指在不影响性能的前提下处理日益增长的数据量的能力；而“容错性”则指通过自动检测和校正错误来确保系统可靠性的特性。历史上，由于连接处于不同低温环境的芯片会产生额外噪声，多量子芯片互联始终面临挑战，这种噪声往往会削弱纠错协议的有效性。

　　研究结果表明，传统观念中单纯追求增加量子比特数量的发展思路，可能并非衡量量子进步的唯一标准。相反，研究人员强调，整合小型可靠芯片同样能构建可扩展的量子系统，且有望比预期更早实现实际应用。

　　本研究通过运行数千次多种模块化设计的模拟实验，探究不同连接方式在各类误差水平与噪声条件下的运行效果。实验参数借鉴了谷歌现有量子基础设施的配置，为研究提供了现实基础。

　　Shalby指出，通常情况下，单个逻辑量子比特的实现需要大量物理量子比特集群来进行错误校正，但采用现有的“表面码”技术，可以构建更高保真度的逻辑量子比特。这类基于表面码的芯片可在其架构内有效实现错误管理。

　　这项研究标志着构建量子系统的根本性转变，为实现更实用的量子计算开辟了新路径。