| 5856資訊網---->科枝新聞 | ||||||||||||||||||||||||
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| 中國科大在量子計算研究中獲重大突破 | ||||||||||||||||||||||||
| 近日，中國科學技術大學微尺度物質科學國家實驗室教授杜江峰領導的研究小組和香港中文大學教授劉仁保合作，通過電子自旋共振實驗技術，在國際上首次通過固態體系實驗實現了最優動力學解耦，極大地提高了電子自旋相干時間。該成果發表在10月29日出版的國際學術期刊《自然》上。審稿人認為：“該工作有效地保持了固態自旋比特的量子相干性，對固態自旋量子計算的真正實現具有極其重要的意義。” 同期《自然》的《新聞與展望》欄目發表的評述文章指出：“量子系統不可避免的信息流失局限其現實的應用。然而，杜江峰與其同事的研究表明，通過精巧的脈衝控制，使得固態體系環境對電子量子比特的不利影響被降到最小，從而大大減少了量子體系中量子信息的流失。他們所使用的量子相干調控技術被證明是一種可以幫助人們理解並且有效對抗量子信息流失的一個重要資源，取得的研究進展的重要性在於極大提升了現實物理體系的性能，從而朝實現量子計算邁出重要的一步。” 將量子力學和計算機科學結合併實現量子計算是人類的一大夢想。量子計算的本質就是利用量子的相干性，而在現實中，由於環境不可避免地會對量子系統發生耦合干擾，使量子的相干性隨時間衰減，發生消相干，使得計算任務無法完成。因此，為了使量子計算成為現實，一個首要急需解決的問題就是克服消相干。 經過多年努力，杜江峰研究小組在科技部、國家自然科學基金委、中國科學院、中國科學技術大學的大力支持下，於今年4月成功建立了目前國內唯一可以同時操控電子和核自旋的實驗平台。在此基礎上，他們第一次在真實固態體系中開展獨立實驗，實現了最優動力學解耦方案。研究人員用最多7個微波脈衝，把一種叫丙二酸的材料裡的電子自旋的相干時間從不足二千萬分之一秒提高到了近三萬分之一秒，這個時間已經能夠滿足一些量子計算任務的需要。他們的研究顯示，即使在常溫下，這樣的方案也是可以工作的，這為用固態材料研製出能在室溫下使用的量子計算機奠定了基礎。 研究人員認為，一旦實際固態體系的各種退相干機制被人們完全了解，高精度的相干控制將更加容易，距離量子計算機的真正實現也不再遙遠。 |
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