我國學者開創(chuàng)性實現(xiàn)量子隨機行走 《科學》日前發(fā)表了該研究成果

近期，中國科學技術(shù)大學教授潘建偉、朱曉波、彭承志等組成科研團隊，聯(lián)合中科院物理研究所研究員范桁等學者，開創(chuàng)性地將超導量子比特應用到量子隨機行走的研究中，將對未來多體物理現(xiàn)象的模擬以及通用量子計算的研究產(chǎn)生重要影響。國際權(quán)威學術(shù)期刊《科學》日前發(fā)表了該研究成果。

“隨機行走”是指行走者的無規(guī)律移動，這個概念100多年來已在物理學、經(jīng)濟學等多個領(lǐng)域得到研究和應用。

從人類基因圖譜的繪制到宇宙天體演化的模擬，在這些復雜的多體系統(tǒng)模擬中，每多涉及一個粒子，計算量往往就會呈指數(shù)級增長，這就需要具備超強運算能力的量子計算技術(shù)迅速發(fā)展。超導量子計算是量子計算最有前景的方案之一，但在不斷集成更多量子比特的同時，如何保證量子比特的質(zhì)量，是當前科研人員面臨的最大挑戰(zhàn)。

近期，潘建偉團隊與范桁等學者合作，在成功實現(xiàn)12個高質(zhì)量量子比特計算系統(tǒng)基礎(chǔ)上，在世界上首次嘗試在固態(tài)量子計算系統(tǒng)中實驗演示強關(guān)聯(lián)糾纏體系的量子隨機行走。他們詳細研究了單粒子及雙粒子激發(fā)下的量子行走行為，觀察到量子行走過程中量子糾纏的傳播及演化，并成功觀察到了雙光子的費米子化行為。