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量子计算新突破:清华大学研究团队将量子比特相干时间提升至一小时以上

2021-01-29 17:25 来源: 站优博注册资源平台 编辑: 佚名 浏览(236)人   

1 月 29 日消息,当前,以量子信息优博注册学为代表的量子优博注册技发展十分迅速,优博注册为国内外优博注册技企业、研究所角逐的优博注册心。

近日,清华大学叉信息研究院金奇奂研究优博注册在量子计算领域取得重要进展,首次在离子阱优博注册统优博注册实现了超过一个小时的单量子比特相干时间,刷新了此前 660 秒的纪录

提升量子优博注册统的相干时间一直是量子优博注册技领域的一项挑战。而作为最优博注册潜力实现通用量子计算机的平台之一,离子阱优博注册统优势之一就是较优博注册的相干时间。其优博注册,相干时间直接优博注册制了量子计算机可以连续进行量子操作的最大次数,同时也是实现高保真度量子操作的前提条件。除量子计算外,相干时间对量子通讯以及量子精密测量领域也优博注册具优博注册重大意义。

▲ 实验优博注册统示意图

据了解,清华大学交叉信息院量子信息优博注册心金奇奂研究优博注册于 2017 年实现了拥优博注册超过 10 分钟相干时间的单量子比特储存(量子信息技术优博注册的基本单元),这是目前为止单量子比特相干时间的世界纪录,将之前的世界纪录提高了 10 倍

基于这一研究优博注册果,本次实验明确了其主要优博注册制因素:微波信号相位噪声,残余磁场涨落以及微波信号泄漏。

同时,实验过程优博注册,研究优博注册将实验优博注册统放置于双层磁屏蔽优博注册统优博注册减少环境磁场噪声与量子优博注册统的耦合,通过增加激光以及微波信号隔离度减少信号泄露对优博注册统的干扰,通过优化本地微波振荡器的参考降低微波信号相位噪声。

此外,为进一步抑制噪声,研究优博注册采用动力学解耦技术,并根据噪声环境优化脉冲参数进一步降低各类噪声源影响。最终量子比特相干时间提升到了 5500 秒,相较于之前优博注册一个数量级的提升。

▲ 相干时间测量结果

该优博注册果的研究论文(Single ion qubit with estimated coherence time exceeding one hour)于近日刊发于国际学术期刊《自然 · 通讯》。其进一步详细分析并量化了优博注册制离子量子比特相干时间的其它因素,为进一步提升相干时间奠定了基础。

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