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量子计算研究取得重大突破

  量子计算研究的重大突破

  近日,由中国科学技术大学微尺度物理材料科学与技术国家重点实验室教授杜江峰和香港中文大学教授刘仁宝共同合作,通过实验获得了最佳动力学首次通过电子自旋共振实验技术解耦,大大提高了电子自旋相干时间。结果发表在10月29日的国际学术期刊Nature上。评论者说:“这种工作有效地保持了固态量子自旋位的一致性,对于真正的固态自旋量子计算来说非常重要。一年来,“自然”和“新闻与展望”部分指出:“量子系统中不可避免的信息损失限制了它的实际应用”。然而,杜江峰等人的研究表明,通过精细的脉冲控制将电子量子比特上的固态系统环境降到最低,从而大大减少了量子系统中量子信息的损失。量子相干控制技术被证明是一个重要的这个资源可以帮助人们理解和有效地对抗量子信息的损失。研究的进度极大地提高了真实物理系统的性能,这是实现量子计算的重要一步。 “量子计算将量子计算与计算机科学结合起来,量子计算是人类的一大梦想,量子计算的本质是量子相干性的使用,实际上,由于环境必然耦合到量子系统干扰,使得量子衰变与时间的相干性,不一致性的发生使得计算任务无法完成,因此为了使量子计算成为现实,亟待解决的最迫切的问题之一就是要克服经过多年的努力,杜江峰的科研队伍在科技部,国家自然科学基金,中国科学院,中国科学技术大学的大力支持下, ,成功在今年4月成立,是国内唯一一家可同时控制电子和核自旋实验平台。在此基础上,首次在实际固体系统中进行了独立实验,实现了最佳动力学解耦方案。研究人员使用多达7个微波脉冲,将电子自旋的相干时间从小于二十分之一秒增加到接近千分之三秒,这是一个量子计算任务所需要的时间。他们的研究表明,这样的解决方案即使在环境温度下也能工作,为在室温下使用固态材料的量子计算机的发展奠定了基础。研究人员认为,一旦真正的固态系统中的各种退相干机制得到充分的理解,高精度的相干控制将更容易,远不及量子计算机的真正实现。 (来源:科学时报胡胜友)

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