不明觉厉:187ns,中国量子芯片刷新世界纪录

2019年08月14日 作者:Teardown

全球顶级学术期刊《Science》(科学)2019年8月9日最新一期刊登了中国学者在量子计算研究中的新进展,题为《Generation of multicomponent atomic Schr?dinger cat states of up to 20 qubits》。

这项成果由浙江大学、中科院物理所、中科院自动化所、北京计算科学研究中心等国内单位组成的团队通力合作,开发出具有20个超导量子比特的量子芯片,并成功操控其实现全局纠缠,刷新了固态量子器件中生成纠缠态的量子比特数目的世界纪录。

中国量子计算研究处于国际第一梯队

量子比特数和操纵精度,是当前国际量子计算科研的两大核心难题,而多比特量子纠缠态的实验制备是衡量量子计算平台控制能力的关键标志,全球范围内竞争尤为激烈。

在工业界,谷歌、IBM、微软、英特尔、华为、阿里等高科技公司都投入大量资源。IBM在这方面发声较多,今年1月,IBM发布全球首个独立商用量子计算机IBM Q。学界,包括中国、美国、英国、欧洲多国都非常重视量子计算的研究。

国内,浙江大学物理系的超导量子计算和量子模拟团队一直致力于超导量子计算和量子模拟的实验研究。

2017年,团队与中科大潘建伟和朱晓波团队、中科院物理所郑东宁团队、福州大学郑仕标教授等合作10比特超导量子芯片,实现了当时世界上最大数目的10个超导量子比特的纠缠,打破了之前由谷歌和加州大学圣塔芭芭拉分校保持的纪录,使得我国在量子计算机研究领域进入国际第一梯队。

此前,中国科技大学的研究团队创造了操纵12个超导量子比特实现纠缠的纪录。如今,这个数字被刷新,人类能够同时精确操控20个超导量子比特进行工作。


见证人类量子计算研究又迈进一步的187ns

在浙江大学超导量子计算和量子模拟团队的实验室,实验团队完成了超导量子比特芯片设计、平台搭建、测控工作。

据论文作者之一的宋超介绍,整个房间就是一台量子计算机,它的“大脑”在一个直径80厘米的圆柱形大“冰箱”的底部。要看到1平方厘米的“大脑”,需要借助显微镜。20个量子比特,均匀分布于中心谐振腔的周边,犹如由中心枢纽贯通的各个支路。

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