南科大科研成果入选“2023年度中国科学十大进展”（南科大国家重点实验室）

深圳商报•读创客户端首席记者 吴吉 通讯员 董元浩

2月29日，由国家自然科学基金委员会主办的“2023年度中国科学十大进展”发布会在北京召开，南方科技大学量子科学与工程研究院“玻色编码纠错延长量子比特寿命”成果入选“中国科学十大进展”榜单。

目前超导量子比特的错误率离实用化还相差十多个数量级，需要进行量子纠错以构建错误率更低的逻辑量子线路。量子纠错旨在充分利用无限维希尔伯特空间的冗余度来保护逻辑量子比特免受噪声的干扰。通过对错误的实时探测和纠正，逻辑量子比特的相干寿命将得以延长。然而，传统的量子纠错过程通常会不可避免地引入新的错误，使得量子纠错面临“越纠越错”的尴尬局面。如何使编码保护的逻辑量子比特的寿命超过体系中最佳物理量子比特，超越盈亏平衡点，是衡量量子纠错是否有效的关键判据。

2023年3月，在中国科学院院士、南科大量子科学与工程研究院院长、物理系讲席教授俞大鹏的带领下，超导实验室的徐源研究员、倪忠初博士等人联合福州大学郑仕标教授、清华大学孙麓岩教授等团队攻坚克难，在基于超导量子线路系统的量子纠错领域一举取得了突破性重大实验进展：团队通过对微波腔中的离散变量光子量子比特进行实时反馈校正，证明了超过QEC的盈亏平衡点，并在国际知名学术期刊《自然》上发表。

“十大科学进展”入选简介指出，该研究在国际上首次通过主动的重复错误探测和纠错过程实现延长量子信息的存储时间超越盈亏平衡点16%，展示了量子纠错的优越性，表明了硬件高效的离散变量编码在容错量子计算中的潜力，具有里程碑式的重要意义。

徐源（右）及倪忠初（左）在实验室

这是南科大成果第三次成功入选“中国科学十大进展”，此前，物理系教授张立源团队凭借“首次观测到三维量子霍尔效应”、副校长杨学明院士团队凭借“实验观测到化学反应中的量子干涉现象”分别入选2019、2020年度“中国科学十大进展”。

【读创 】

2023年度“中国科学十大进展”遴选活动由国家自然科学基金委员会主办，国家自然科学基金委员会高技术研究发展中心（基础研究管理中心）和科学传播与成果转化中心承办，《中国基础科学》《科技导报》《中国科学院院刊》《中国科学基金》《科学通报》协办，分为推荐、初选、终选、审议4个环节。《中国基础科学》等推荐了2022年12月1日至2023年11月30日期间正式发表的600多项科学研究成果，由近100位相关学科领域专家从中遴选出30项成果，在此基础上邀请了包括中国科学院院士、中国工程院院士在内的2100多位基础研究领域高水平专家对30项成果进行投票，评选出10项重大科学研究成果，经国家自然科学基金委员会咨询委员会审议，最终确定了入选2023年度“中国科学十大进展”的成果名单。