中國科大刷新量子系統真糾纏比特數世界紀錄

記者7月12日從中國科學技術大學獲悉，該校教授潘建偉、朱曉波、彭承志等組成的研究團隊與北京大學學者合作，成功實現了51個超導量子比特簇態製備和驗證，刷新了所有量子系統中真糾纏比特數目的世界紀錄，並首次實現了基於測量的變分量子演算法的演示。該工作對於多體量子糾纏研究、大規模量子演算法實現以及基於測量的量子計算具有重要意義。相關研究成果于當日線上發表在國際學術期刊《自然》雜誌上。

量子糾纏是量子力學中最神秘也是最基礎的性質之一，同時也是量子資訊處理的核心資源，是量子計算加速效應的根本來源之一。多年以來，實現大規模的多量子比特糾纏一直是各國科學家奮力追求的目標。其中，超導量子比特具有規模化拓展的優勢，在近年來發展迅速。

此次，研究團隊在前期構建的“祖衝之二號”超導量子計算原型機的基礎上，進一步將並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%，並結合研究團隊所提出的大規模量子態保真度驗證判定方案，成功實現了51比特簇態製備和驗證。這一結果將各個量子系統中真糾纏比特數目的紀錄由原先的24個大幅突破至51個，充分展示了超導量子計算體系優異的可擴展性。

在此基礎上，研究團隊通過結合基於測量的變分量子本徵求解器，開展了對於小規模的擾動平面碼的本徵能量的求解，首次實現了基於測量的變分量子演算法，為基於測量的量子計算方案走向實用奠定了基礎。