CNOT门保真度能达到多高

99.5%以上，顶尖实验室已在2025年报告中实测

为什么保真度99%远远不够？

看似百分之一的误差，在百万次量子计算迭代中会放大成不可接受的错误累积。保真度每提升0.1%，量子纠错的代码距离就能缩短一半，硬件规模随之大幅瘦身。这正是谷歌、IBM与中科大争夺“小数点后一位”的底层逻辑。

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影响CNOT门保真度的三大暗礁

1. 电荷噪声：如同海妖歌声，超导岛上的意外电荷偏移会把控制比特“唱跑”。
2. 漏态：比特像顽皮学生，偶尔逃到计算空间外的教室里，整个课就乱了。
3. 脉冲串扰：隔壁线路的微波不小心串音，等于同桌在你耳边背答案，谁都考不好。

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把杂音静音：最新降噪术

谷歌2025年3月的Nature论文把DRAG脉冲改进为Net-Zero样式，通过正负波形抵消，将控制泄漏压到万分之一；中科大则用Floquet校准，以时间晶体思路让比特“错峰上课”，串扰降低两个数量级。这些 *** 组合后，IBM公开的最新芯片将CNOT保真度推高至99.73%。

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新手也能上手的保真度自检清单

• 之一步，看Rabi振荡：在示波器上数周期，确认控制功率没有超调。
• 第二步，跑一个交叉熵基准（XEB）：用随机的单双门序列跑一千遍，误差模型自动帮你定位短板。
• 第三步，对比色码纠错模拟：把实测错误率输入Stim仿真器，如果逻辑错误低于阈值，就过关。

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未来三年路线图：从“高”到“更高”

业内共识是2028年片上CNOT保真度破99.9%。为此出现三大趋势：

• 材料升级：采用铝钌双层金属栅抑制准粒子毒化。
• 算法补偿：实时反馈把每一跳误差“拍扁”在千分之一周期内。
• AI协同：强化学习环境自适应校准，一夜迭代相当于人工半年微调。

引用《量子计算与量子信息》的告诫：“容错之路没有奇迹，只有步步为营的精度。”眼下每向前一步，都在逼近那个足以让大规模量子优势照进现实的临界点。