3月23日消息(余予)量子计算发展到今天,在某些特定问题上已经初步展示了对经典计算机的量子优越性。下一阶段的重要里程碑是可容错量子计算,其前提是量子逻辑门和量子比特读出等环节的保真度超越容错阈值。
据悉,在此前的研究中,中国科大杜江峰团队基于金刚石氮-空位(NV)色心实现了突破容错阈值的高保真度量子逻辑门,保持着室温固态体系量子逻辑门保真度的最高世界纪录。
近日,从中国科大获悉,该校中国科学院微观磁共振重点实验室杜江峰、王亚等人在高保真度量子比特读出方面取得重要进展,提出了不同于传统思路的新型自旋电荷转化方法,将“脆弱”的自旋量子态信息转移到“皮实”的电荷状态上,从而实现更高保真度的量子比特读出。
在日常生活中,我们若是一时看不清纸上的字,只需要多看一眼,即增加测量时间,就能分辨出字形。这里一个看起来很天然的前提是,无论我们盯着读多久,纸上的字都不会被“读坏”;而在微观世界,测量时,量子比特非常脆弱,其状态极易被破坏,严重限制了读出保真度。
为抵抗自旋翻转过程带来的误差以及保证器件产率,中国科大研究团队将不耐读的自旋态替换成皮实、耐读的观测量再做读出,实验结果显示,此新方法将误差压制到了4.6%。
自旋电荷转化原理及逻辑图
另外,该研究确定性地证明了红外光通过单光子过程电离NV-激发态。同时,研究提供了支持光电离模型的关键实验证据,并且与目前部分第一性原理模型预测截然不同,可以为相关理论提供实验修正参考。
除此之外,新方法可以与光学结构等传统手段兼容,丰富了固态自旋的高保真度读出工具箱,在量子信息处理和量子精密测量方面具有重要应用。进一步提升红外光电离速率,有望突破量子比特读出的容错阈值。结合单电子晶体管读出技术,可实现光电集成化的量子芯片。红外波段对生物组织等样品光损伤更小,该技术可大幅提升量子传感探测效率。
该研究成果于近日在《自然-通讯》上发表。中国科学院微观磁共振重点实验室的特任副研究员张琪、博士研究生郭宇航和博士后研究员季文韬为该文共同第一作者,杜江峰教授和王亚教授为共同通讯作者。该研究得到了科技部、国家自然科学基金委、中国科学院和安徽省的资助。
- 蜜度索骥:以跨模态检索技术助力“企宣”向上生长
- 中国信科陈山枝:AI和6G互为赋能,泛在智能需要更高能效比
- 通鼎互联2023年净利润2.37亿元 同比增长88.72%
- 大富科技:公司控股股东被申请重整
- 永鼎股份2023年实现净利润4325万元 同比下降79.82%
- 光迅科技2023年实现营收60.61亿元 同比下降12.31%
- 科大讯飞:通用人工智能必须要有“国家队”,实现算力底座自主可控
- 烽火通信2023年实现净利润5.05亿元 同比增长24.39%
- 中天科技2024Q1净利润6.36亿元 完成全资控股中天科技海缆
- 中天科技2024年实现营收450.65亿元 同比增长11.91%
- 亨通光电2024Q1净利润5.13亿元 同比增长29.87%
免责声明:本网站内容主要来自原创、合作伙伴供稿和第三方自媒体作者投稿,凡在本网站出现的信息,均仅供参考。本网站将尽力确保所提供信息的准确性及可靠性,但不保证有关资料的准确性及可靠性,读者在使用前请进一步核实,并对任何自主决定的行为负责。本网站对有关资料所引致的错误、不确或遗漏,概不负任何法律责任。任何单位或个人认为本网站中的网页或链接内容可能涉嫌侵犯其知识产权或存在不实内容时,应及时向本网站提出书面权利通知或不实情况说明,并提供身份证明、权属证明及详细侵权或不实情况证明。本网站在收到上述法律文件后,将会依法尽快联系相关文章源头核实,沟通删除相关内容或断开相关链接。