我国科学家实现最大规模离子阱量子模拟计算
创始人
2024-05-30 19:22:16
0

离子阱是通过电磁场将离子限定在有限空间内的设备,被认为是有望实现大规模量子计算的物理系统之一。如何把大量离子稳定“囚禁”于离子阱,再通过激光控制,制造量子计算的基本数据单元“量子比特”,是项国际性难题。

中国科学院院士、清华大学交叉信息研究院段路明教授团队5月30日在国际学术期刊《自然》上发表一项量子模拟计算方面的突破性成果。该团队首次利用二维离子阵列实现了目前已知国际最大规模、具有“单比特分辨率”的多离子量子模拟计算,为实现大规模量子计算提供了新路径。

图为段路明教授(右一)在指导学生。(清华大学供图)

以离子阱制造量子比特具有长相干时间和高操控精度的优势,但该技术路径的瓶颈在于很难同时实现大量离子的稳定“囚禁”和准确操控,在集成走向实用化和工程化方面尚存在挑战。如何扩大能准确操控和测量的量子比特数量是该研究的焦点问题。

清华大学交叉信息研究院助理教授吴宇恺说,此前国际上曾基于不同技术路线实现约200个离子的量子模拟计算,但因无法探测区分单个离子的状态、难以提取相关重要信息,无法用于精密的量子模拟计算及更大规模的通用量子计算。

“我们利用低温一体化离子阱等技术,提升离子稳定性,并利用平面状的二维离子阵列方案大幅增加离子量子比特数,在国际上首次对512个离子实现了稳定‘囚禁’和冷却。”吴宇恺说。此外,团队还首次实现300个离子“单比特分辨”的量子态测量,“可区分每个离子的状态并提取其信息”——这是量子计算的基础条件。

图为实验获得的300离子单点分辨测量结果。(清华大学供图)

量子模拟计算可模拟量子系统的运动与演化过程,是实现通用量子计算前量子计算机主要的应用形式。“这项工作为研究复杂量子系统等基础科学问题提供了强大工具,未来有望应用于材料和药物研发、工程优化、人工智能等多领域。”段路明说。(记者魏梦佳)

相关内容

热门资讯

微软称符合条件Win11设备1... IT之家 9 月 2 日消息,科技媒体 Neowin 昨日(9 月 1 日)发布博文,报道称针对符合...
江苏一项目入选公共数据“跑起来... 本报讯 (记者 聂伟) 记者从省数据局获悉,在国家数据局近日发布的第五批公共数据“跑起来”示范场景建...
有了最新消息!hhpoker外... 有了最新消息!hhpoker外挂靠谱吗,wejoker辅助软件视频,果然确实有挂(有挂细节)1、we...
随着!wpk作弊是真的吗,德普... 随着!wpk作弊是真的吗,德普辅助软件,本来真的有挂(有挂方略)1、全新机制【wpk作弊是真的吗ai...
最新消息!微扑克游戏辅助器,w... 最新消息!微扑克游戏辅助器,wpk德州局透视,确实存在有挂(讲解有挂)1、在微扑克游戏辅助器插件功能...
现货黄金向上触及4400美元,... 9月3日,现货黄金向上触及4400美元,日内上涨0.29%。(科股宝播报)
人民币兑美元中间价报6.780... 9月3日,人民币兑美元中间价报6.7807,上调22点。(科股宝播报)
插件辅助挂!拱趴大菠萝开挂方法... 插件辅助挂!拱趴大菠萝开挂方法,德普之星透视辅助插件,切实确实有挂(证实有挂)1、德普之星透视辅助插...
此事引发网友热议!竞技联盟辅助... 此事引发网友热议!竞技联盟辅助,cloudpoker怎么开挂,竟然存在有挂(有挂头条)1、上手简单,...
今夜,利好!美股,直线拉升 【导读】大涨了,英伟达一则利好,带动科技股 中国基金报记者 泰勒 大家好啊,今晚的外围市场,似乎有点...