【ITBEAR科技資訊】7月13日消息，中國科學家在超導量子計算領域取得了重大突破。根據(jù)最新研究成果發(fā)表于《自然》雜志的報道，中國科學技術大學潘建偉院士、朱曉波、彭承志團隊與北京大學的袁驍?shù)瓤蒲腥藛T合作成功實現(xiàn)了51個超導量子比特的糾纏簇態(tài)制備和驗證，這一成果刷新了所有量子系統(tǒng)中真正糾纏比特數(shù)目的世界紀錄。同時，研究團隊還首次演示了基于測量的變分量子算法，為基于測量的量子計算方案的實用化奠定了基礎。
此前，要實現(xiàn)大規(guī)模的真正糾纏態(tài)制備，需要具備高連通性的量子系統(tǒng)、高保真度的多比特量子門以及高效準確的量子態(tài)保真度表征手段。然而，由于技術限制，以往的研究只能實現(xiàn)有限數(shù)量的糾纏比特，規(guī)模未能突破24個量子比特的限制。而中國科學家在之前構建的“祖沖之二號”超導量子計算原型機的基礎上進行了進一步的研究和改進，成功將并行多比特量子門的保真度提高到99.05%，讀取精度提高到95.09%。
據(jù)ITBEAR科技資訊了解，這次突破的關鍵在于研究團隊對設備進行了精細校準和深思熟慮的設計選擇。這一成果顯示了“祖沖之計算機”的強大能力，對于量子計算機發(fā)展具有重要意義。此前也有其他研究人員嘗試創(chuàng)造類似的系統(tǒng)，其中量子比特數(shù)高達57個，但無法驗證每個量子比特是否與其他量子比特糾纏在一起。糾纏是傳統(tǒng)計算機和量子計算機之間的關鍵差異之一，也是量子算法的關鍵要素。
目前，研究團隊成功地在我國超導量子計算原型機上糾纏了一行中的51個量子比特和一個二維平面上的30個量子比特，并在每種情況下都創(chuàng)造了記錄。雖然目前還不清楚51個糾纏量子比特如何用于計算，但這項研究取得了令人印象深刻的技術成就，創(chuàng)造了一個非常復雜的系統(tǒng)。中國科學家的工作可以激發(fā)其他研究人員進一步探索超導量子比特的潛力和應用。
潘建偉表示：“這項工作將量子系統(tǒng)中真正糾纏比特數(shù)目的紀錄由原先的24個大幅刷新至51個，充分展示了超導量子計算體系的優(yōu)異可擴展性?！彼赋觯跍y量的變分量子算法的實現(xiàn)為基于測量的量子計算方案的實用化鋪平了道路。中國科學家的這一突破不僅在學術界引起了廣泛關注，也對全球的量子計算研究具有重要的推動作用。
