我科學家實現首次拓撲量子糾錯
從此間獲悉,今天出版的國際權威學術期刊《自然》,重點報道了中國科技大學微尺度物質科學國家實驗室潘建偉及其同事陳宇翱、劉乃樂等的研究成果,這項在世界上首次成功實現拓撲量子糾錯的研究,取得了可擴展容錯性量子計算領域的重大突破。據悉,這也是量子信息領域以中國為第一單位發表在《自然》上的首篇長文。
量子計算機由于其超越經典計算機極限的強大并行運算能力,成為科學家們夢寐以求的目標。然而,學術界公認的長期困擾其物理實現的最大問題“消相干效應”,即量子計算機不可避免地與環境耦合而產生的各種噪聲使計算過程產生各種錯誤,一直沒有得到很好的解決。
在中科院、科技部和國家自然科學基金委支持下,潘建偉團隊經過3年的艱苦研究,創造性地發展了一套全新實驗技術,將雙光子糾纏的亮度提高了4-5倍,八光子簇態的總效率至少提高了200倍,僅用80天時間就完成了以前幾乎不可能實現的實驗。同時,研究人員還設計了一種特殊的濾除噪聲的八光子干涉儀,成功制造出并觀測到了具有拓撲性質的八光子簇態,并將此簇態作為量子計算的核心資源,實現了拓撲量子糾錯。
這項工作在實驗上邁出了可擴展容錯性量子計算的第一步,在量子計算領域具有里程碑式的意義。《自然》審稿人評價是“非常重要的原理性實驗,一個艱苦卓絕的英雄主義的量子光學實驗”,并專門發布新聞簡報,邀請著名量子光學專家詹姆士·佛蘭松教授撰文介紹。(李陳續)
