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Thursday, November 28, 2024
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中国科学家实现51个超导量子比特簇态制备

(中新社北京电)在量子科技领域一直走在世界前沿的中国科学家最近又刷新一项世界纪录——成功实现51个超导量子比特簇态制备和验证,并首次演示了基于测量的变分量子算法。

  这项刷新所有量子系统中真纠缠比特数目世界纪录的多比特量子纠缠态制备重大进展,由中国科学技术大学(中国科大)中国科学院量子信息与量子科技创新研究院潘建伟院士、朱晓波教授、彭承志研究员等组成的研究团队与北京大学前沿计算研究中心袁骁助理教授合作完成,相关研究成果论文北京时间7月12日夜间在国际著名学术期刊《自然》在线发表。

  潘建伟院士接受媒体采访时说,量子纠缠是量子力学中最神秘也是最基础的性质之一,同时也是量子信息处理的核心资源,是量子计算加速效应的根本来源之一。多年以来,实现大规模的多量子比特纠缠一直是各国科学家奋力追求的目标。自1998年人们首次利用核磁共振系统实现3比特纠缠态的制备开始,真多体纠缠态的制备成为包括光子、离子阱、金刚石氮空位色心、中性原子及超导量子比特等各种物理系统规模化扩展的重要表征手段。

  中国科学家在超导量子比特多体纠缠制备方面已取得一系列重要成果,自2017年起先后完成10比特、12比特、18比特的真纠缠态制备,不断刷新超导量子计算领域的纠缠比特数目纪录。

  潘建伟指出,然而,更大规模的真纠缠态制备要求高连通性的量子系统、高保真的多比特量子门以及高效准确的量子态保真度表征手段,高连通性保证大规模量子态生成的可能性,避免因缺陷和连通性不足限制量子态规模;通过高保真量子门才能够将量子比特连接起来形成高保真的多体量子纠缠态;高效的量子态表征则是克服随比特数指数级增长的量子态规模复杂度、进行量子态保真度准确估计的重要保证。由于难以实现对量子系统性能、操控能力以及验证手段的这些要求,此前真纠缠比特的规模未能突破24个量子比特。

  潘建伟表示,中国科大团队未来将持续聚焦量子通信、量子计算、量子精密测量等世界科技前沿,在重大科学问题研究和关键核心技术攻关中不断取得新突破。具体目标上,该团队将基于前期取得的量子计算优越性,近中期实现量子模拟应用,远期研制出通用量子计算机。(int)

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