我國科研團(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。
該成果于近日在國際著名學(xué)術(shù)刊物《物理評(píng)論快報(bào)》上發(fā)表。 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題。 此次實(shí)驗(yàn)過程中,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。 (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。 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。 文章鏈接:https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.125.240503 |