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中国科大刷新量子系统真纠缠比特数世界纪录
2023-07-13 09:33:39来源:安徽日报编辑:刘旭东责编:赵滢溪

  记者7月12日从中国科学技术大学获悉,该校教授潘建伟、朱晓波、彭承志等组成的研究团队与北京大学学者合作,成功实现了51个超导量子比特簇态制备和验证,刷新了所有量子系统中真纠缠比特数目的世界纪录,并首次实现了基于测量的变分量子算法的演示。该工作对于多体量子纠缠研究、大规模量子算法实现以及基于测量的量子计算具有重要意义。相关研究成果于当日在线发表在国际学术期刊《自然》杂志上。

  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。其中,超导量子比特具有规模化拓展的优势,在近年来发展迅速。

  此次,研究团队在前期构建的“祖冲之二号”超导量子计算原型机的基础上,进一步将并行多比特量子门的保真度提高到99.05%、读取精度提高到95.09%,并结合研究团队所提出的大规模量子态保真度验证判定方案,成功实现了51比特簇态制备和验证。这一结果将各个量子系统中真纠缠比特数目的纪录由原先的24个大幅突破至51个,充分展示了超导量子计算体系优异的可扩展性。

  在此基础上,研究团队通过结合基于测量的变分量子本征求解器,开展了对于小规模的扰动平面码的本征能量的求解,首次实现了基于测量的变分量子算法,为基于测量的量子计算方案走向实用奠定了基础。(安徽日报 记者 陈婉婉)

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