中科大固態(tài)自旋量子操控研究獲進(jìn)展

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中科大固態(tài)自旋量子操控研究獲進(jìn)展

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的研究人員在固態(tài)自旋體系中實(shí)現(xiàn)了達(dá)到容錯(cuò)閾值的普適量子邏輯門。該項(xiàng)成果代表了目前固態(tài)自旋體系量子操控精度的世界最高水平。

為了克服量子計(jì)算中退相干效應(yīng)等不利因素的影響，科學(xué)家提出了量子糾錯(cuò)方案。該種方案對(duì)量子計(jì)算的每一步操作精度都有著極其嚴(yán)苛的要求。如何在噪聲干擾嚴(yán)重的量子體系中實(shí)現(xiàn)高精度量子邏輯門，是實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算的關(guān)鍵問題之一。中科大的研究人員提出了一種新型的組合脈沖方法，通過精巧設(shè)計(jì)該組合脈沖的參數(shù)，不僅可利用動(dòng)力學(xué)解耦技術(shù)抑制退相干效應(yīng)，還能夠大幅減弱操控場(chǎng)的噪聲效應(yīng)。

研究人員基于金剛石色心體系考察了新型組合脈沖實(shí)現(xiàn)單比特量子邏輯門的效果，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，其量子邏輯門的精度可達(dá)0.999952。此外，研究人員還進(jìn)一步發(fā)展了量子最優(yōu)控制方法，以實(shí)現(xiàn)高精度兩比特量子邏輯門（受控非門），測(cè)試表明，該兩量子比特受控非門的精度可達(dá)0.992。

(劉園園)