量子誤り訂正

量子誤り訂正（QEC）は、デコヒーレンス、ゲートの不完全性、測定ノイズによる誤りから量子情報を保護する一連の技術です。核心的な課題は、誤りを確認するために量子ビットを測定するとその状態が収束してしまうことです。QECはこれを、1つの論理量子ビットを多数の物理量子ビットにわたって符号化し、符号化されたデータを乱すことなく誤り情報を明らかにするシンドローム測定のために補助量子ビットを用いることで解決します。表面符号（surface code）は最も普及したQEC符号で、1つの論理量子ビットを約1000個の物理量子ビットに符号化し、約1%の閾値以下の誤りを訂正できます。フォールトトレラント量子計算（FTQC）は、任意に低い誤り率でアルゴリズムを実行するためにQECを必要とします。現在のNISQデバイスは、必要なオーバーヘッドのために完全なQECを備えていません。FTQCに向けた進展は、IBM、Google、Microsoftにおける活発な研究領域です。