即将迈入新阶段的量子计算：纠错、算法与用户生态构建

本文探讨了构建实用量子计算机所面临的核心挑战与未来展望。背景方面，量子比特极其脆弱，易受环境干扰产生高误差率，要实现包含数百万量子比特的实用通用量子计算机，必须解决纠错问题。研究目的旨在分析如何通过量子纠错(QEC)技术，例如将信息分散到多个物理量子比特以构建抗干扰的逻辑量子比特，来降低误差率并实现容错计算，同时讨论了开发平台无关软件以隐藏底层物理细节的必要性。结论指出，业界对实现容错量子计算机持乐观态度，多家机构给出了明确的发展路线图，预计在2029年前后实现包含约100个逻辑量子比特、能执行超过1亿次量子操作的系统；未来量子计算可能以量子-经典混合模式，在材料模拟、优化问题等领域产生高价值应用，并最终通过云服务无缝集成，变得“隐形”而常规化。