記者從此間獲悉,今天出版的國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》,重點報道了中國科技大學(xué)微尺度物質(zhì)科學(xué)國家實驗室潘建偉及其同事陳宇翱、劉乃樂等的研究成果,這項在世界上首次成功實現(xiàn)拓撲量子糾錯的研究,取得了可擴展容錯性量子計算領(lǐng)域的重大突破。據(jù)悉,這也是量子信息領(lǐng)域以中國為第一單位發(fā)表在《自然》上的首篇長文。

      量子計算機由于其超越經(jīng)典計算機極限的強大并行運算能力,成為科學(xué)家們夢寐以求的目標。然而,學(xué)術(shù)界公認的長期困擾其物理實現(xiàn)的最大問題“消相干效應(yīng)”,即量子計算機不可避免地與環(huán)境耦合而產(chǎn)生的各種噪聲使計算過程產(chǎn)生各種錯誤,一直沒有得到很好的解決。

      在中科院、科技部和國家自然科學(xué)基金委支持下,潘建偉團隊經(jīng)過3年的艱苦研究,創(chuàng)造性地發(fā)展了一套全新實驗技術(shù),將雙光子糾纏的亮度提高了4-5倍,八光子簇態(tài)的總效率至少提高了200倍,僅用80天時間就完成了以前幾乎不可能實現(xiàn)的實驗。同時,研究人員還設(shè)計了一種特殊的濾除噪聲的八光子干涉儀,成功制造出并觀測到了具有拓撲性質(zhì)的八光子簇態(tài),并將此簇態(tài)作為量子計算的核心資源,實現(xiàn)了拓撲量子糾錯。

      這項工作在實驗上邁出了可擴展容錯性量子計算的第一步,在量子計算領(lǐng)域具有里程碑式的意義。《自然》審稿人評價是“非常重要的原理性實驗,一個艱苦卓絕的英雄主義的量子光學(xué)實驗”,并專門發(fā)布新聞簡報,邀請著名量子光學(xué)專家詹姆士?佛蘭松教授撰文介紹。