1月26日消息（余予）近年來，量子計算與量子信息的發展受到國際上的普遍關注。

中國科學技術大學朱曉波教授在2020年“量子計算及量子信息研討會”上表示，超導量子計算領域已經進入了一個階段--從性能的角度來說，每個比特已經可以滿足可擴展，即容錯量的計算，超過量子糾錯九十九點幾的門檻。

同時，現在大多數的研究團隊都在進行研究以實現進一步的擴展，擁有高質高效的操作系統。

說到高質高效的超導量子，其不僅需要一個高精度的模擬的操控，還需要有少的串擾等。

近日，南方科技大學量子研究院副研究員燕飛、副研究員李劍、助理研究員徐源以及合作者南京大學研究員譚新生聯合在超導量子線路系統中的兩比特量子門操控研究中取得重要進展：研究團隊在基于超導量子線路系統中，利用可調耦合器實現兩個超導量子比特之間的高保真度、高擴展性的兩比特量子門方案。

就目前來說，實現大規模量子信息處理的核心問題即“如何在不損失擴展性的前提下獲得高質量的兩比特量子邏輯門？”

基于量子比特的特殊性--相互之間存在非常強的關聯性和耦合性，結果表明，在超導量子線路系統中，利用可調耦合器結合固定頻率比特的架構，可以有效地解決該問題。

基于這一架構，研究團隊在實驗中提出了一種新型的兩比特量子門操控方案，并在實驗中實現了快速（30ns）高保真度（0.995）的兩比特量子門操作。這一新型量子門相較于之前的兩比特量子門魯棒性更高、所需控制線更少、串擾影響更小、系統校準流程更簡化。

這一新型兩比特量子門操控方案在大規模系統中應用具有明顯的優勢，為超導量子芯片設計開拓了新的思路。

徐源為論文第一作者，南京大學碩士生儲繼（現為量子科學與工程研究院博士生）為論文共同第一作者，燕飛、李劍、徐源以及譚新生為論文共同通訊作者。其他參與作者有：袁嘉豪、邱嘉威、周宇軒、張禮博、于揚、劉松、俞大鵬。該研究得到了國家自然科學基金、廣東省科技廳、深圳市科創委和南方科技大學等單位的大力支持。
責任編輯：YYX