記者8月5日從中科大獲悉，該校潘建偉、朱曉波、彭承志等組成的超導(dǎo)量子實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合中科院物理研究所范桁理論小組，在超導(dǎo)量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，在一個(gè)集成了24個(gè)量子比特的超導(dǎo)量子處理器上，通過對(duì)超過20個(gè)超導(dǎo)量子比特的高精度相干調(diào)控，實(shí)現(xiàn)了Bose-Hubbard梯子模型多體量子系統(tǒng)的模擬。該成果于7月30日在線發(fā)表在國際權(quán)威期刊《物理評(píng)論快報(bào)》上。

　　超導(dǎo)量子計(jì)算是最有可能率先實(shí)現(xiàn)實(shí)用化量子計(jì)算的方案之一。作為量子計(jì)算的基本單元——量子比特，可以處于“0”和“1”之間的所謂“量子相干疊加態(tài)”。多個(gè)量子比特一旦實(shí)現(xiàn)相干疊加，其代表的狀態(tài)空間將會(huì)隨著量子比特的數(shù)目指數(shù)增加。目前，超導(dǎo)量子計(jì)算的核心目標(biāo)，正是如何同步地增加所集成的量子比特?cái)?shù)目以及提升超導(dǎo)量子比特性能，從而能夠高精度相干操控更多的量子比特，實(shí)現(xiàn)對(duì)特定問題處理速度上的指數(shù)加速，并最終應(yīng)用于實(shí)際問題中。

　　近年來，潘建偉團(tuán)隊(duì)瞄準(zhǔn)超導(dǎo)量子計(jì)算的核心目標(biāo)，取得一系列重要進(jìn)展。 2019年初，他們?cè)谝痪S鏈結(jié)構(gòu)12個(gè)比特超導(dǎo)量子芯片上實(shí)現(xiàn)了最大規(guī)模的超導(dǎo)量子比特糾纏態(tài)12比特“簇態(tài)”的制備，保真度達(dá)到70%，打破此前創(chuàng)造的10個(gè)超導(dǎo)量子比特糾纏的紀(jì)錄。隨后，該團(tuán)隊(duì)開創(chuàng)性地將超導(dǎo)量子比特應(yīng)用到量子行走研究中，為未來多體物理現(xiàn)象的模擬以及利用量子行走進(jìn)行通用量子計(jì)算的研究奠定了基礎(chǔ)。

　　潘建偉團(tuán)隊(duì)以24個(gè)比特超導(dǎo)量子處理器為平臺(tái)，開展量子多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)問題的模擬研究，在超導(dǎo)量子芯片上實(shí)現(xiàn)了對(duì)Bose-Hub-bard梯子模型多體量子系統(tǒng)的模擬，觀察到了單激發(fā)和雙激發(fā)兩種模式下完全不同的獨(dú)特動(dòng)力學(xué)過程，顯示了超導(dǎo)量子芯片作為量子模擬平臺(tái)的強(qiáng)大應(yīng)用潛力，對(duì)強(qiáng)關(guān)聯(lián)多體系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)學(xué)特性研究有重要的指導(dǎo)意義，為利用多量子比特系統(tǒng)研究多體物理系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。(記者 桂運(yùn)安)

    信息來源：中安在線