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中国科大制备出12个超导比特量子纠缠态

来源: 中安在线 编辑:章玲玲 2019-04-19 07:57:21  

记者4月18日从中国科学技术大学获悉,该校潘建伟院士团队最近制备出12个超导比特的量子多体纠缠态,刷新世界纪录,为下一步实现大规模随机线路采样和可扩展单向量子计算奠定基础。同时,他们还实现了综合性能最优的量子点确定性纠缠光源。这两项成果均发表在最新一期著名学术期刊?#27573;?#29702;评论快报》上。

大规模量子计算技术的主要挑战,是如何可扩展和高精度地实现量子态的制备与操控。多比特量子纠缠作为量子计算技术的核心指标,一直是国际各研究团队?#21512;?#35282;逐的焦点。

在超导量子计算方面,虽然2018年初Google和IBM?#30452;?#21457;布了72量子比特和50量子比特的量子芯片,但?#20004;?#20173;未能完整展示量子比特性能和相应的实验结果,主要是规模扩展后量子比特间的串扰给实验带来巨大挑战。

潘建伟团队通过设计和加工高?#20998;?#30340;12比特一维链超导比特芯片,并且采用并?#26032;?#36753;门操作方式避免比特间的串扰,利用热循环操作去除不需要的二能级系统对于比特性能的影响,首次制备并验证了12个超导比特的真纠缠,保真度达到70%,这是目前固态量子系统中规模最大的多体纠缠态。

双光子纠缠是可扩?#26500;?#37327;子信息处理的核心资源。潘建伟团队与国家纳米中心戴庆研究员合作,利用自组装半导体铟镓砷量子点,实现目前综合性能最优的确定性纠缠光源。研究人员通过设计宽带“靶眼”谐振腔,利用双光子脉冲共振激发,首次实现了保真度90%、产生效率59%、提取效率62%、光子不可?#30452;?#24615;90%的纠缠光源。该实验中发展的高?#20998;?#32416;缠光源技术,未来可进一步应用于高效?#35782;?#20809;子纠缠实验和远距离量子通信等方面。(记者 桂运安)

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