中國一種量子技術獲得全球性突破 性能相比國外提升60倍

潘建偉院士

原標題：中國科大在超冷原子光晶格量子計算領域取得重要進展

中新網合肥8月18日電 (楊保國吳蘭)記者18日從中國科大獲悉，該校潘建偉院士及其同事在國際上首次實現對光晶格中超冷原子自旋比特糾纏態的產生、操控和探測，向基於超冷原子的可擴展量子計算和量子模擬邁出了重要一步。

國際權威學術期刊《自然·物理學》近日以研究長文的形式報道了這項重要研究成果。

近十幾年來，量子研究領域被廣泛關注，已有很多實驗演示了操控多個量子比特進行信息處理的可行性。但迄今這些實驗中所能操控的糾纏態的比特數僅在十個左右，而未來實用化的量子計算體系需要同時操控幾十乃至上百個量子比特。因此，可拓展量子信息處理目前仍面臨重大困難，其中最關鍵的問題是如何產生和測控大量量子比特的糾纏態，並進一步開展容錯的量子計算。

中國科大研究團隊與德國海德堡大學合作，自2010年開始對基於光晶格可拓展量子信息處理研究展開聯合攻關，實現了對超晶格中左右格點及兩種原子自旋等自由度的高保真度量子調控，並開發了光學分辨約為1微米的超冷原子顯微鏡，對這層晶格中的原子進行高分辨原位成像。

通過以上關鍵實驗技術的突破，研究團隊首次在光晶格中並行製備並測控了約600對超冷原子比特糾纏對，邁出了面向可升級量子計算的重要一步。

《自然·物理》審稿人認為，「這一工作為產生更大的多粒子糾纏態並進行基於測量的量子計算鋪平了道路」。(完)

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