量子纠错方案（如 Shor 码）通过将量子信息冗余地编码到多个量子比特上来保护量子信息，从而可以在不直接测量脆弱的量子状态的情况下检测和纠正错误。 具体而言，Shor 码使用编码技术的组合来处理位翻转错误（其中量子比特的状态从 |0⟩ 翻转到 |1⟩ 或反之亦然）和相位翻转错误（其中量子状态的叠加的符号被改变）。 它通过首先将单个逻辑量子比特编码到九个物理量子比特中来实现这一点，应用分层方法：首先纠正位翻转，然后纠正相位翻转，使用受经典重复码启发的原则，并针对量子系统进行了调整。
Shor 码分两个阶段工作。 首先，它通过使用重复码将状态分布在三个量子比特上来编码逻辑量子比特以防止位翻转错误（例如，|0⟩ 变为 |000⟩，|1⟩ 变为 |111⟩）。 然后，通过将 Hadamard 门应用于每个量子比特并在相位基中重复相同的三个量子比特冗余，进一步编码这些三量子比特组以防止相位翻转（其中 |+⟩ = |0⟩ + |1⟩ 且 |−⟩ = |0⟩ − |1⟩）。 这导致了九量子比特结构，其中错误可以传播但可以检测到。 例如，可以通过将其与其组的大多数状态进行比较来识别三重态中单个量子比特的位翻转，而通过在使用 Hadamard 门将量子比特转换回计算基础后测量不同三重态的量子比特对的奇偶性来检测相位翻转。
为了纠正错误，Shor 码使用伴随式测量——辅助量子比特与编码数据交互以提取错误信息，而不会破坏量子状态。 对于位翻转，检查每个量子比特三重态是否存在不匹配（例如，如果组中的两个量子比特为 |0⟩，一个为 |1⟩，则标记少数量子比特）。 通过在应用 Hadamard 门后测量不同三重态的量子比特对的奇偶性来检测相位翻转。 识别错误后，应用纠正操作（如翻转量子比特的状态或调整其相位）。 但是，Shor 码依赖于每个逻辑量子比特的九个物理量子比特，这使得它成为资源密集型的，并且实际实现需要容错操作，以防止在纠正过程本身中出现错误。 这种冗余和可靠性之间的权衡是量子纠错中的一个常见主题。