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中国实现“最快”量子控制:为多比特量子计算奠定基础

中国实现“最快”量子控制:为多比特量子计算奠定基础

       记者从中国科技大学获悉,杜江峰院士团队最近在量子控制研究领域取得了重要进展,团队成员荣星、耿建培等人在固态旋转系统中实现了最佳时间量子控制。最近,国际物理权威学术期刊《物理评论快报》发表了研究结果。

       量子控制是现代量子科学的基础,在量子计算、量子精度测量等领域具有重要意义。最佳时间是我们日常生活中所说的最快的科学研究表达。最佳时间量子控制是为了在最短的时间内将量子系统驱动到目标状态,如快、多、好的量子比特操作,从而真正实现量子计算。

       自2007年以来,国际学术界一直在寻求最佳时间量子控制,但到2015年,实验研究仅限于单量子比特系统。

       2014年,由杜江峰院士领导的中国科学院微磁共振重点实验室实现了高精度0.996单比特量子操作,然后实现了满足容错量子计算要求的普通量子逻辑门。

       近日,杜江峰团队与知名量子学者王晓婷博士合作,将解决时间最佳控制问题的理论方法与具体量子物理系统相结合,在金刚石开发了实现普通量子控制的时间最佳控制方法NV色心系统实验实现。研究结果表明,单比特和两比特量子操作不仅操作精度高达99%,而且操作时间明显短于传统方法。

       据报道,该研究证实了以最佳时间方式实现精确量子控制的可行性,为多比特量子系统的最佳时间控制奠定了基础。这意味着量子计算位时间内实现更多的高精度量子逻辑门,因此具有重要的应用前景。

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