中国科大成功实现最大规模的51比特量子纠缠态制备
中国科学技术大学中国科学院量子信息与量子科技创新研究院潘建伟、朱晓波、彭承志等组成的研究团队与北京大学袁骁合作,成功实现了51个超导量子比特簇态制备和验证,刷新了所有量子系统中真纠缠比特数目的世界纪录,并首次实现了基于测量的变分量子算法的演示。该工作将各个量子系统中真纠缠比特数目的纪录由原先的24个大幅突破至51个,充分展示了超导量子计算体系优异的可扩展性,对于多体量子纠缠研究、大规模量子算法实现以及基于测量的量子计算具有重要意义。相关研究成果于7月12日在线发表在国际学术期刊《自然》杂志上。
量子纠缠是量子力学中最神秘也是最基础的性质之一,同时也是量子信息处理的核心资源,是量子计算加速效应的根本来源之一。多年以来,实现大规模的多量子比特纠缠一直是各国科学家奋力追求的目标。自1998年人们首次利用核磁共振系统实现3比特GHZ态的制备开始,真多体纠缠态的制备成为包括光子、离子阱、NV色心、中性原子及超导量子比特等各种物理系统规模化扩展的重要表征手段。其中,超导量子比特具有规模化拓展的优势,在近年来发展迅速。我国科学家在超导量子比特多体纠缠制备方面取得了一系列重要成果,自2017年起先后完成了10比特、12比特、18比特的真纠缠态制备,不断刷新超导量子计算领域的纠缠比特数目纪录。