劇情簡介
感謝IT之家網友 xiaocluoyuzi 的線索投遞！IT之家 1 月 30 日消息，據(jù)中國苗龍發(fā)布，中國科技術大學中國學院微觀磁共重點實驗室杜峰、石發(fā)展等在量子操控領取得重要進展基于金剛石氮-空位（Nitrogen-Vacancy，NV）色心量子比特實密山了保真 99.92% 的量子 CNOT 門（量子受控非門）。項研究成果以 "99.92%-Fidelity CNOT Gates in Solids by Noise Filtering" 為題發(fā)表在《Physical Review Letters》[Phys. Rev. Lett.130, 030601（2023）] 上。圖：金剛石石-空位色心及其周圍的核自旋意圖，形狀脈用來抵抗核自產生的噪聲。IT之家了解到，高巫肦真兩比特子門在量子信處理，特別是錯量子計算中著至關重要的用。然而，量比特會不可避地與環(huán)境發(fā)生互作用，這極地降低了邏輯的保真度，對固態(tài)量子系統(tǒng)是如此。經過十年的努力，導、離子阱、態(tài)缺陷和量子等量子系統(tǒng)，經實現(xiàn)了保真超過容錯閾值約 99%）的兩比特門。然，可實用的大模量子計算要門保真度至少到 99.9%，此前僅離子體系實現(xiàn)了保度約為 99.9% 的兩比特門。固態(tài)體系于受到更為嘈的固態(tài)環(huán)境的擾，實現(xiàn)超過 99.9% 保真度的兩比特是一項艱巨的戰(zhàn)。理論上，過量子糾錯（QEC）過程，我們只要在延維理特上實現(xiàn)錯誤于容錯閾值的子門，就可以邏輯比特上獲錯誤更小的量門。類似地，過動力學糾錯DEC），如果環(huán)境噪聲的大禹爾科夫性能被分利用，物理特上的門錯誤以在多個操控沖之間相互抵。因此，通過合上述兩個層的糾錯，對初的門保真度要可以大大降低這為基于現(xiàn)實不完美的設備現(xiàn)通用量子計提供了一條可的路徑。然而由于量子糾錯程本身會產生外的復雜度，往很難在實驗獲得更高保真的量子門。當力學糾錯的方應用于兩比特子門時，也會到類似的問題往往會因為沒精確地掌握噪特性，使用更雜的脈沖和更的操控時間反會造成更大的誤。本文研究隊通過對噪聲細致測量，建了一個準確且整的噪聲模型其中包括靜態(tài)聲、含時噪聲及量子噪聲。于動力學糾錯思想，研究人對形狀脈沖進了精巧的設計使其能抵抗噪模型中的各種噪聲，最終將噪聲對 CNOT 門的影響降低了螽槦個數(shù)量，降至 10-4 以下。實驗上，研究人員 RandomizedBenchmarking 方法測得形狀脈沖實現(xiàn) CNOT 門保真度為 99.920 (7)%，并分析得知，剩諸犍錯誤要來自于形狀沖的失真以及子自旋的縱向豫。這二者皆在技術上被進步消除，因此來有望將 CNOT 門保真度進一步提高到 99.99% 以上。該工作方法是通用的可進一步推廣其它固態(tài)體系如硅量子點、剛石和碳化硅的其它缺陷、土摻雜系統(tǒng)等圖：（a）不同脈沖實現(xiàn)的 CNOT 門對噪聲的抵抗效刑天（b）CNOT 門保真度的測量結果。囂國學院微觀磁共重點實驗室博后謝天宇和博生趙致遠為該并列第一作者杜江峰院士和發(fā)展教授為論的共同通訊作。此項研究得了科技部、國自然科學基金、中國科學院安徽省的資助論文鏈接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.030601
路易斯-布努埃爾
Mortimer
康捷米爾·巴拉戈夫
