新华社合肥5月6日电近期,中国科学技术大学教授潘建伟、朱晓波、彭承志等组成科研团队,联合中科院物理研究所研究员范桁等学者,开创性地将超导量子比特应用到量子随机行走的研究中,将对未来多体物理现象的模拟以及通用量子计算的研究产生重要影响。国际权威学术期刊《科学》日前发表了该研究成果。

中国学者在超导量子计算研究中取得重要进展

“随机行走”是指行走者的无规律移动,这个概念100多年来已在物理学、经济学等多个领域得到研究和应用。

中新社合肥5月5日电
记者5日从中国科学技术大学获悉,该校潘建伟、朱晓波和彭承志等组成的超导量子实验团队,联合中国科学院物理研究所范桁等理论小组,开创性地将超导量子比特应用到量子随机行走的研究中。

从人类基因图谱的绘制到宇宙天体演化的模拟,在这些复杂的多体系统模拟中,每多涉及一个粒子,计算量往往就会呈指数级增长,这就需要具备超强运算能力的量子计算技术迅速发展。超导量子计算是量子计算最有前景的方案之一,但在不断集成更多量子比特的同时,如何保证量子比特的质量,是当前科研人员面临的最大挑战。

据介绍,该工作将对未来多体物理现象的模拟以及利用量子随机行走进行通用量子计算研究产生重要影响。

澳门皇冠,近期,潘建伟团队与范桁等学者合作,在成功实现12个高质量量子比特计算系统基础上,在世界上首次尝试在固态量子计算系统中实验演示强关联纠缠体系的量子随机行走。他们详细研究了单粒子及双粒子激发下的量子行走行为,观察到量子行走过程中量子纠缠的传播及演化,并成功观察到了双光子的费米子化行为。

这一重要研究成果近日在线发表在国际权威学术期刊《科学》上。

量子随机行走是经典随机行走在量子力学中的拓展,其本身可以模拟多体物理体系的量子行为,并且理论上最终可用于通用量子计算,因而引发了高度关注。

潘建伟教授等人通过设计,成功实现12个超导量子比特的多体真纠缠态“簇态”的制备。这个新的工作打破了此前由中国科大、浙江大学、中科院物理所联合研究组创造的10个超导量子比特纠缠的记录。

据科研人员介绍,这一记录也是目前固态量子系统内最大的多体真纠缠比特数目,标志着中国科大自主研制的超导量子计算系统的整体性能已达到国际最先进的水平,为下一步实现大规模随机线路采样等“量子霸权”问题和可扩展单向量子计算奠定了基础。

相关论文信息:DOI: 10.1126/science.aaw1611

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