中國科大郭光燦院士團隊在量子比特操控方案研究中取得重要進展。該團隊郭國平教授、李海歐教授和龔明教授等人與紐約州立大學(xué)布法羅分校胡學(xué)東教授以及本源量子計算有限公司合作，對量子點系統(tǒng)中常見的多能級系統(tǒng)的量子調(diào)控展開研究，發(fā)現(xiàn)一種新的、實用的多能級調(diào)控方案。在該方案中，通過調(diào)控微波驅(qū)動頻率、幅值等參數(shù)，可以實現(xiàn)任意能級結(jié)構(gòu)，進而實現(xiàn)高速、抗噪聲的量子比特操控。這種操控方案為實現(xiàn)高保真度量子比特操作提供了一種新途徑。該研究成果發(fā)表在4月19日出版的國際應(yīng)用物理知名期刊《Physical Review Applied》上。 GR Rv0M  
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量子態(tài)的操控和演化在量子計算領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。所有的量子門操作，本質(zhì)上都是這種操控的結(jié)果。這一原理被用廣泛用于原子、超導(dǎo)比特、半導(dǎo)體量子點電荷和自旋比特等系統(tǒng)中，并在這些系統(tǒng)中實現(xiàn)了多種高保真度量子比特門。如果有效能級越簡單，則操控越容易，精度越高。相反，當(dāng)量子系統(tǒng)能級結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜時，對它們的調(diào)控就會非常復(fù)雜，而且可能出現(xiàn)各種串?dāng)_等。以半導(dǎo)體自旋量子比特系統(tǒng)為例，一個兩比特系統(tǒng)的理論模型為五能級結(jié)構(gòu)。使用微波驅(qū)動這樣的五能級系統(tǒng)時，系統(tǒng)中不同的相干過程相互影響，使得整個演化過程難以分析和控制。目前，相關(guān)方面的研究大多局限在各種近似條件下，這些限制不利于進一步開發(fā)與利用微波驅(qū)動進行比特操控。 {Jwh .bJ  
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為了研究驅(qū)動場對多能級系統(tǒng)的影響，以往的工作往往采用數(shù)值模擬或?qū)⒍嗄芗壪到y(tǒng)約化為二能級系統(tǒng)等。然而，這些方法無法全面清晰地描述實驗中表現(xiàn)出的復(fù)雜現(xiàn)象。所以，在理論上尋找合適的參考系（或者基矢），可能使問題得到極大的簡化。這種方法曾被運用在超導(dǎo)比特中，并在量子模擬方面發(fā)揮了重要作用。在量子點比特中，它的調(diào)控更加復(fù)雜，目前還沒有相關(guān)的工作報道。 X^eTf-*T