鸿海旗下鸿海研究院量子计算研究所在量子容错计算领域再次取得重要进展，其最新研究成果在魔术态净化（Magic State Distillation, MSD）技术上实现关键突破——首次提出并实现了具有“常数开销”（constant-overhead）的 MSD 协议，从而打破了以往资源需求随精度提高而急剧上升的限制。

该研究由鸿海研究院量子计算研究所所长谢明修、研究员 Adam Wills 与日本东京大学 Hayata Yamasaki 教授共同合作完成。研究团队成功将魔术态的资源消耗固定在不受输出精度影响的水平，彻底克服了传统协议因目标错误率降低而必须大幅增加资源投入的瓶颈。通过采用高性能量子纠错码，结合纵向 Clifford 逻辑门及高效转换机制，该协议在执行容错 T 逻辑门与 CCZ 逻辑门时仅需固定数量的输入魔术态，显著提升了大容量量子计算的可行性与运行效率。

这一成果首次在理论上实现了 MSD 协议的最优效率，即输入魔术态数量不再随目标错误率的降低呈对数增长，为量子纠错资源的优化树立了新的里程碑。同时，研究还展示了在训练与编码阶段灵活运用 qudit-to-qubit 转换技术，使得该协议能够部署于标准的 qubit 架构中，进一步降低硬件实现门槛，推动容错量子计算迈向实际应用。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41567-025-03026-0

信息来源：Nature Physics