固态可编程量子处理器

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发布于2023-08-03

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科技日报合肥1月31日电记者从中国科学技术大学得悉，该校杜江峰院士领导的中科院微观磁共振要点试验室，初次在室温大气条件下完结根据固态自旋系统的可编程量子处理器。研究成果日前宣布在《NPJ量子信息》上。

量子核算使用量子叠加性，可以有用处理经典核算科学中许多难以处理的问题。但现在绝大多数量子核算试验只是被规划来运转特定的量子算法，假如要履行新的量子算法，往往需求重新装备量子核算的硬件。可编程量子核算概念的提出就是用来处理这一问题的，它可以在不改变硬件的前提下，仅需求装备这些量子处理器的若干参数就可以完结各种不同的量子算法。因为室温固态系统中的量子比特一般面对喧闹的噪声，其量子相干性十分简单受到破坏，因此在室温固态系统中展开可编程量子核算演示仍然是一项艰巨的应战。

课题组使用金刚石中的电子自旋与核自旋作为两量子比特系统，初次完结了室温固态自旋可编程量子处理器。研究人员使用绿色激光脉冲完结该量子处理器的初始化和读出功用，并使用一系列高精度的微波与射频脉冲序列来履行量子算法。他们规划了一类普适量子线路，将一系列量子算法的履行转化成为相应的微波和射频脉冲的起伏和相位参数。关于用户而言，仅需求对这一系列参数进行有用装备，就可以完结多种量子算法，避免了繁琐并且贵重的硬件重新装备。

该作业展现了可编程量子处理器的灵活性，向构筑室温固态量子核算迈出了重要一步。

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