我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)利用可調(diào)耦合器實(shí)現(xiàn)高質(zhì)兩比特量子門方案
我國(guó)在超導(dǎo)量子線路系統(tǒng)中的兩比特量子門操控研究中取得重要進(jìn)展。近日，南方科技大學(xué)量子研究院副研究員燕飛、副研究員李劍、助理研究員徐源以及合作者南京大學(xué)研究員譚新生聯(lián)合在基于超導(dǎo)量子線路系統(tǒng)中，利用可調(diào)耦合器實(shí)現(xiàn)兩個(gè)超導(dǎo)量子比特之間的高保真度、高擴(kuò)展性的兩比特量子門方案。 ^2 JPyyZa
^Y<M~K972
該成果于近日在國(guó)際著名學(xué)術(shù)刊物《物理評(píng)論快報(bào)》上發(fā)表。
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如何在不損失擴(kuò)展性的前提下獲得高質(zhì)量的兩比特量子邏輯門是目前實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量子信息處理的核心問(wèn)題。結(jié)果表明，在超導(dǎo)量子線路系統(tǒng)中，利用可調(diào)耦合器結(jié)合固定頻率比特的架構(gòu)，可以有效地解決該問(wèn)題。 9<Ag1l
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此次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，研究團(tuán)隊(duì)基于這一架構(gòu)，提出了一種新型的兩比特量子門操控方案，并在實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)了快速（30ns）高保真度（0.995）的兩比特量子門操作。這一新型量子門相比于之前的兩比特量子門，該方案魯棒性更高、所需控制線更少、串?dāng)_影響更小、系統(tǒng)校準(zhǔn)流程更簡(jiǎn)化，因此在大規(guī)模系統(tǒng)中應(yīng)用具有明顯的優(yōu)勢(shì)，為超導(dǎo)量子芯片設(shè)計(jì)開拓了新的思路。 &%:*\_2s
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(a) 系統(tǒng)能級(jí)示意圖隨可調(diào)耦合器頻率的變化關(guān)系。(b) 隨機(jī)基準(zhǔn)校驗(yàn)標(biāo)定兩比特量子門保真度接近0.995。 D+hB[*7 Fs
徐源為論文第一作者，南京大學(xué)碩士生儲(chǔ)繼（現(xiàn)為量子科學(xué)與工程研究院博士生）為論文共同第一作者，燕飛、李劍、徐源以及譚新生為論文共同通訊作者。其他參與作者有：袁嘉豪、邱嘉威、周宇軒、張禮博、于揚(yáng)、劉松、俞大鵬。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、廣東省科技廳、深圳市科創(chuàng)委和南方科技大學(xué)等單位的大力支持。 *+W6 P.K
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文章鏈接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.125.240503
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