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我科學家展示實現拓撲量子計算(suàn)新方法

【 順立證達科技(jì)(北(běi)京)有限公司成立以來始終秉承技(jì)術(shù)是第一(yī)生(shēng)産力的宗旨,全部産品和主要核心技(jì)術(shù)均為(wèi)自(zì)主研發。公司主要研發的産品有:遠(yuǎn)程智能(néng)雙備份電(diàn)源、分時電(diàn)源控制器(qì)、網絡電(diàn)源控制器(qì)、智能(néng)PDU、遠(yuǎn)程動力監測、能(néng)源控制系統等。截止2019年(nián)底已獲得六項專利登記(其中發明專利兩項)、軟件(jiàn)著作權登記幾十項(其中十八項為(wèi)國(guó)家級登記)等知識産權成果。 】

記者從(cóng)中國(guó)科學技(jì)術(shù)大學獲悉,該校郭光(guāng)燦院士團隊李傳鋒、韓永建、許金時等人與合作者研究發現:仲費(fèi)米子零模編織過程對局域噪聲免疫,并且保持量子互文資源守恒,因此有望通(tōng)過編織操作和魔術(shù)态萃取等手段進行普适、容錯(cuò)的量子計算(suàn)。該成果8月(yuè)9日以研究長(cháng)文的形式在線發表在美國(guó)物(wù)理學會(huì)期刊《PRX量子》上(shàng),并被選為(wèi)編輯推薦文章。

在實現拓撲量子計算(suàn)的過程中,馬約拉納零模的實驗制備一(yī)直是研究熱點,但迄今為(wèi)止仍然沒有實驗能(néng)明确驗證它的存在。除實驗困難外,馬約拉納零模體系還(hái)有兩個(gè)缺點:一(yī)是它們的編織不足以在拓撲保護下(xià)實現通(tōng)用量子門(mén);二是一(yī)種名為(wèi)準粒子中毒的機(jī)制可能(néng)會(huì)嚴重降低(dī)其相(xiàng)幹時間,從(cóng)而影響該體系的量子計算(suàn)能(néng)力。

科研團隊在前期關于馬約拉納零模體系的工(gōng)作基礎上(shàng),使用光(guāng)量子模拟器(qì)研究了仲費(fèi)米子零模的特性,借助一(yī)種非定域的數學變換,将一(yī)條包含兩個(gè)仲費(fèi)米子零模的仲費(fèi)米子鏈編碼成一(yī)個(gè)多(duō)模式馬赫—曾德爾幹涉儀中光(guāng)子的波函數。利用不同模式間光(guāng)子的幹涉以及相(xiàng)應激發模式的耗散,研究人員(yuán)在光(guāng)量子模拟器(qì)中展現了仲費(fèi)米子零模的編織統計和拓撲抗噪性質。編織操作的過程保真度達到(dào)93.4%。進一(yī)步研究發現,仲費(fèi)米子零模中的量子互文資源在局域噪聲下(xià)受到(dào)拓撲保護幾乎保持不變,而且在編織操作前後,量子互文資源也是一(yī)個(gè)守恒量。因此可以在編織操作中穿插進行魔術(shù)态萃取,從(cóng)而在仲費(fèi)米子零模體系中實現容錯(cuò)的普适量子計算(suàn)。

該成果為(wèi)拓撲量子計算(suàn)的實現提供一(yī)種可行的物(wù)理途徑。審稿人高(gāo)度評價:“不僅展示了全新的物(wù)理機(jī)制,而且擴展了他們先前對馬約拉納費(fèi)米子體系的研究。”

文章來源:科技(jì)日報(bào)