中國科大刷新量子系統(tǒng)真糾纏比特數(shù)世界紀錄

市場星報、安徽財經(jīng)網(wǎng)(m.xomn.cn)、掌中安徽訊(記者 祁琳) 7月13日，記者從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校教授潘建偉、朱曉波、彭承志等組成的研究團隊與北京大學(xué)學(xué)者合作，成功實現(xiàn)了51個超導(dǎo)量子比特簇態(tài)制備和驗證，刷新了所有量子系統(tǒng)中真糾纏比特數(shù)目的世界紀錄，并首次實現(xiàn)了基于測量的變分量子算法的演示。該工作對于多體量子糾纏研究、大規(guī)模量子算法實現(xiàn)以及基于測量的量子計算具有重要意義。相關(guān)研究成果于當日在線發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志上。

量子糾纏是量子力學(xué)中最神秘也是最基礎(chǔ)的性質(zhì)之一，同時也是量子信息處理的核心資源，是量子計算加速效應(yīng)的根本來源之一。多年以來，實現(xiàn)大規(guī)模的多量子比特糾纏一直是各國科學(xué)家奮力追求的目標。其中，超導(dǎo)量子比特具有規(guī)�；�拓展的優(yōu)勢，在近年來發(fā)展迅速。

研究團隊在前期構(gòu)建的“祖沖之二號”超導(dǎo)量子計算原型機的基礎(chǔ)上，進一步將并行多比特量子門的保真度提高到99.05%、讀取精度提高到95.09%，并結(jié)合研究團隊所提出的大規(guī)模量子態(tài)保真度驗證判定方案，成功實現(xiàn)了51比特簇態(tài)制備和驗證。這一結(jié)果將各個量子系統(tǒng)中真糾纏比特數(shù)目的紀錄由原先的24個大幅突破至51個，充分展示了超導(dǎo)量子計算體系優(yōu)異的可擴展性。

在此基礎(chǔ)上，研究團隊通過結(jié)合基于測量的變分量子本征求解器，開展了對于小規(guī)模的擾動平面碼的本征能量的求解，首次實現(xiàn)了基于測量的變分量子算法，為基于測量的量子計算方案走向?qū)嵱玫於�了基礎(chǔ)。