量子コンピュータの中にある量子ビットは、周りの熱やわずかな電磁波などの影響でとても壊れやすく、計算の途中で情報がすぐに乱れてしまいます。この「壊れやすさ」を克服するために考え出されたのが「量子誤り訂正」という技術で、サーフェスコードはその具体的なやり方の一つです。
たとえるなら、大事なメモを1枚だけ持ち歩くと汚れたり破れたりして読めなくなる心配がありますが、同じ内容を碁盤の目のように並べた多数のメモに分散して書いておけば、一部が汚れても他のメモから元の内容を復元できます。サーフェスコードは、これと似た考え方で、多数の量子ビットを碁盤の目のような格子状に並べて互いに関連づけ、一部の量子ビットにエラーが起きても全体としては正しい情報を保ち続けられるようにする仕組みです。
この方式は、実際に作りやすい格子状の配置で量子ビット同士をつなげられるため、現在多くの企業や研究機関が実用的な量子誤り訂正の有力な候補として研究を進めています。ニュースで「エラー訂正」や「論理量子ビット」といった言葉と一緒によく登場するのは、このサーフェスコードのような仕組みが、将来の大規模で信頼できる量子コンピュータの実現に欠かせないと考えられているためです。
