中国科大郭光灿院士团队在量子比特操控方案研究中取得进展

集微网消息，科技日报报道，中国科学技术大学郭光灿院士团队郭国平教授、李海欧教授和龚明教授等人与同行以及本源量子计算有限公司合作，发现一种新的、实用的多能级调控方案。该方案通过调控微波驱动频率、幅值等参数，可实现任意能级结构，进而实现高速、抗噪声的量子比特操控。这种操控方案为实现高保真度量子比特操作提供了一种新途径。研究成果日前发表在《应用物理评论》上。

研究人员通过将一个穿梭态和所有其它能级耦合，并通过控制它的振动幅度和频率，可以选择实现任意两个能级之间的等效耦合。结果证明，在实验参数范围内，这个方案可以在很大范围内实现需要的耦合，并保持很高的操控速度。利用这个方法，研究人员理论证明任意单比特门和两比特门操控，保真度超过99%。这个模型甚至还可解释以前在实验上不能解释的一些新奇的奇偶效应。这种新的方案为对多能级系统中的量子门操作提供新的实验思路。

中国科大消息显示，这个理论方案可能有重要用途，这是因为本文讨论的多能级系统，不仅出现在半导体量子点中，也出现在几乎所有其它的物理体系中，包括原子、离子、超导比特等。通过将这些方案做合适改进，同时选择合适的参数，可以在其它模型中实现类似的任意门操控。

该工作得到科技部、国家基金委、中国科学院及安徽省资助。（校对/姜羽桐）