中国科大在光和超导量子比特的纠缠态制备方面取得进展
《物理评论快报》在同一期以“编辑推荐”的形式发表了中国科大潘建伟团队在基于光和超导量子体系纠缠态制备方面的两项实验成果：实现了综合性能最优的量子点确定性纠缠光源和国际上最大规模超导量子比特纠缠态12比特“簇态”的制备。
 在超导量子计算方面，虽然2018年初Google和IBM分别发布了72和50量子比特的量子芯片，但是至今仍未能完整展示量子比特性能和相应的实验结果，主要是因为规模扩展后量子比特间的串扰（cross talk）给实验带来了巨大挑战，成为当前的主要技术难点。此外，虽有此前报道了基于IBM超导量子云平台的16比特纠缠，但其并不是真正的多体纠缠（genuine multipartite entanglement），经过测试，其至多只能保持4体的真正纠缠。因此，能否制备更大规模纠缠态成为衡量超导量子计算系统综合性能的重要指标。潘建伟教授及其同事朱晓波、陆朝阳、彭承志等通过设计和加工了高品质的12比特一维链超导比特芯片，并且采用并行逻辑门操作方式避免比特间的串扰，以及热循环操作去除不需要的二能级系统对于比特性能的影响，首次制备并验证了12个超导比特的真纠缠，保真度达到70%[Phys. Rev. Lett. 122, 110501 (2019)]，打破了2017年由中国科大、浙江大学、物理所联合研究组创造的10个超导量子比特纠缠的记录。这也是目前固态量子系统中规模最大的多体纠缠态，可为下一步实现大规模随机线路采样和可扩展单向量子计算奠定基础。  图2.超导芯片示意图 上述工作得到了科技部、中科院、国家自然科学基金委、安徽省和上海市等单位的资助。 论文链接 量子点纠缠光源：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.122.113602 Physics精选报道：https://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.122.113602 12个超导量子比特纠缠态：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.122.110501 |
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