量子纠错（QEC）是一组旨在检测和纠正量子系统中错误的⽅法，确保可靠的计算。与经典⽐特不同，量子⽐特（qubit）非常容易受到由环境噪声、⼲扰和退相⼲引起的错误的影响——这些过程会扰乱它们的量子状态。QEC 通过在多个量子⽐特上冗余地编码量子信息来解决这些问题，从而能够识别和纠正错误，⽽⽆需直接测量脆弱的量子状态（否则会使其坍缩）。例如，⼀个简单的 QEC 代码可能会使⽤三个物理量子⽐特来编码⼀个逻辑量子⽐特，从⽽使系统能够检测和纠正单量子⽐特错误。这种⽅法⾮常重要，因为即使是微⼩的错误也可能传播并使量子计算⽆效。
QEC 的⼯作原理是利⽤纠缠和叠加等原理。⼀个常⻅的例⼦是表⾯代码，其中量子⽐特排列在⽹格中，并执⾏奇偶校验（⽐较量子⽐特状态的测量）以检测错误。这些检查不会显⽰实际的量子状态，⽽是识别差异，例如量子⽐特翻转其状态（⽐特翻转错误）或其相位（相位翻转错误）。例如，在表⾯代码中，每个量子⽐特都是⼀组奇偶校验测量中的⼀部分。如果发现不匹配，算法将确定最可能的错误位置并应⽤纠正。此过程是迭代的，需要实时处理，因为必须在计算过程中持续跟踪和处理错误。如果没有此类技术，由于错误累积，量子系统将难以执⾏甚⾄是基本任务。
QEC 的重要性在于它作为实际量子计算先决条件的作⽤。当前量子硬件（如超导量子⽐特或俘获离⼦）的错误率过⾼⽽⽆法进⾏有意义的计算。QEC 通过在量子⽐特之间分配信息来降低有效错误率，从⽽实现容错操作。例如，Google 的 Sycamore 处理器和 IBM 的量子系统已经使⽤基本的 QEC 来延长相⼲时间并提⾼⻔保真度。如果没有纠错，扩展到数千个量子⽐特（解决诸如密码学或材料模拟等复杂问题所必需的）将是不可能的。开发量子算法的开发⼈员必须考虑 QEC 开销，因为逻辑量子⽐特需要许多物理量子⽐特和错误检查步骤。尽管诸如量子⽐特连通性和测量速度等挑战仍然存在，但 QEC 提供了构建可靠的⼤规模量子计算机的途径。