中国学者实现室温下固态可编程的量子处理器 成功运行算法

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新华社合肥2月6日电 量子计算被认为是下一代信息技术的重要方向，但由于量子比特非常脆弱，通常只能在极低温等特殊条件下才能保持量子特性。近期，中国科学技术大学杜江峰院士团队运用一系列新技术，首次在室温大气条件下实现了基于固态自旋体系的可编程量子处理器。国际学术期刊《npj量子信息》日前发表了该成果。
近期，杜江峰院士团队利用金刚石中的电子自旋与核自旋作为两量子比特体系，首次实现了室温固态自旋可编程量子处理器。他们利用绿色激光脉冲实现该量子处理器的初始化和读出功能，并利用一系列高精度的微波与射频脉冲序列来执行量子算法。设计了一类普适量子线路，将一系列量子算法的执行转化成为相应的微波和射频脉冲的幅度和相位参数。用户仅需要对这一系列参数进行有效配置，就可以完成多种量子算法，避免了烦琐而且昂贵的硬件重设。
研究人员在新研制出的这款可编程量子处理器上，成功运行了多种量子算法，成功率超过80%。预期未来通过提升量子处理器材料性能，将有助于进一步提升算法成功率。该研究展示了可编程量子处理器的灵活性，向构筑室温固态量子计算迈出了重要一步。