清華大學首次實現基于數百離子量子比特的量子模擬計算
近日，清華大學段路明研究組在量子模擬計算領域取得重要突破，首次實現512離子二維陣列的穩(wěn)定囚禁冷卻以及300離子量子比特的量子模擬計算。該工作實現了國際上最大規(guī)模具有單比特分辨率的多離子量子模擬計算，將原來的離子量子比特數國際紀錄（61離子）往前推進了一大步，并首次實現基于二維離子陣列的大規(guī)模量子模擬。 52X[ {
上述成果研究論文于5月30日發(fā)表于國際權威學術期刊《自然》，被《自然》審稿人稱為量子模擬領域的 “巨大進步”，“值得關注的里程碑”。 cQg: yoF
離子阱系統(tǒng)被認為是最有希望實現大規(guī)模量子模擬和量子計算的物理系統(tǒng)之一。多個實驗驗證了離子量子比特的高精密相干操控，該系統(tǒng)的規(guī)�；徽J為是主要挑戰(zhàn)。此前研究人員在保羅型離子阱中實現了最多61個離子一維陣列的量子模擬。雖然基于彭寧型離子阱可實現更大規(guī)模約兩百離子的量子模擬，但因缺乏單比特分辨探測能力而難以提取量子比特空間關聯等重要信息，無法用于量子計算和精密的量子模擬。 5&59IA%S
上述工作中，段路明團隊研究人員利用低溫一體化離子阱技術和二維離子陣列方案，大規(guī)模擴展離子量子比特數并提高離子陣列穩(wěn)定性，首次實現512離子的穩(wěn)定囚禁和邊帶冷卻，并首次對300離子實現可單比特分辨的量子態(tài)測量。 RT+pB{Y
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