新方法可在含噪环境下重构更大规模量子计算过程
科技日报记者 张强 实现量子霸权之后,量子计算进入含噪中等规模时代,如何理解和克服噪声成为量子计算迈向实用化的研究重点。记者获悉,国防科技大学计算机学院QUANTA团队,提出一种基于量子纠缠和机器学习的量子过程层析方法,能够有效抑制噪声并大幅减少层析开销,可在含噪环境下重构更大规模量子计算过程。基于该方法,QUANTA团队设计和研制成功一款可编程硅基光量子计算芯片,实验证实了方法的有效性。当地时间23日,该成果在线发表于国际顶级期刊《物理评论快报》。论文审稿人评价,“这项工作在解决量子信息科学领域的关键问题上迈出了至关重要的一步。” 据论文第一作者、国防科技大学博士生薛诗川介绍,量子过程层析就像CT一样,通过输入和测量量子态完成对未知量子过程的“扫描”,可以重构量子过程的全部信息。这对研究复杂量子物理系统和开发量子计算机都非常必要。然而,标准的量子过程层析方法在量子态制备、测量和数据处理等方面都需要指数开销,限制了可层析......阅读全文
超导量子芯片上模拟黑洞的量子效应研究获进展
黑洞是爱因斯坦广义相对论预言的一类特殊天体。20世纪70年代初霍金、贝肯斯坦等的研究表明黑洞具有热力学性质:黑洞具有正比于其视界面积的熵;黑洞会以热辐射的形式向外辐射粒子,其辐射温度正比于其表面引力;黑洞的质量、熵和温度等满足热力学第一定律。黑洞的热力学揭示了引力的量子效应。因而普遍认为,黑洞是
“基于核自旋量子调控的固态量子计算研究”通过验收
10月22日,由中国科学技术大学杜江峰教授主持的国家重大科学研究计划“基于核自旋量子调控的固态量子计算研究”项目课题结题验收会在合肥召开。中科院理论物理所于渌院士、中科院武汉物数所叶朝辉院士、清华大学朱邦芬院士等担任课题结题验收组专家。科技部基础司、中科院基础局相关领导以及中国科大校长侯建国等出
最新研究!奇异的量子效应如何提高量子计算机效率?
几十年前,科学家预言存在一种奇异的量子效应——泡利阻塞,即如果一团气体变得足够冷且足够致密,它就能隐形。美国和新西兰科学家在最新一期《科学》杂志撰文指出,他们利用激光挤压并冷却锂气体等,使其密度和温度变化到足以减少光散射量的程度,由此证明了泡利阻塞效应,未来有望利用其开发能抑制光的材料,进一步提
中国科大实现零容量量子信道中量子信息双向传输
近日,中国科学技术大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室在量子信道的研究中取得重要进展,该实验室李传锋、许金时研究组与其合作者深入研究噪声信道量子容量的激活问题,在实验上首次实现了零容量量子信道中量子信息的双向传输。研究成果发表在《科学·进展》杂志上。 该成果演示了一种在噪声信道中传输
“量子冰箱”可高效重置量子比特,有助计算过程减少错误
美国国家标准与技术研究院(NIST)与瑞典查尔姆斯理工大学合作,开发出一种新型“量子冰箱”,可高效重置量子比特,并利用“冰箱”组件间的热流作为动力源,保持低温工作环境。该成果发表在最新一期《自然·物理学》杂志上,为下一步研制可靠的量子计算机铺平道路。 量子计算机的设计者面临着一项艰巨的任务:确
量子调控与量子信息重点专项等项目启动会在京召开
为保障项目按照任务书的内容有序开展,由中科院物理研究所承担的量子调控与量子信息重点专项项目“综合极端条件下的新型关联电子材料及量子态调控”和青年科学家项目“异核简并气体的杂质物理和新奇量子物态”,于2018年8月9日在北京召开项目启动会。会议由专项总体专家组项目责任专家主持,来自中科院物理所、中
七个物理量子位组成的逻辑量子位实现
荷兰量子计算公司QuTech的研究人员与代尔夫特理工大学、荷兰国家应用科学院(TNO)合作,在量子纠错方面达到了一个新里程碑。他们将编码量子数据的高保真操作与可扩展的方案集成在一起,实现了重复数据稳定。研究成果近日发表在《自然·物理学》12月刊上。 物理量子位容易出错,这些误差有多种来源,包括
剑桥团队找到量子点控制方法,为量子存储提供可行途径
据来自剑桥大学的消息,该校研究人员日前找到了能够控制半导体量子点中原子核排列的方法,从而为开发量子存储器提供了可行途径。 量子点是由数千个原子组成的晶体,每一个原子都与被捕获的电子发生磁相互作用。如果不干涉的话,这种拥有核自旋的电子相互作用,限制了电子作为量子比特(量子位)的作用。剑桥大学卡文
什么是量子生物学?研究量子生物学的目的
量子生物学是利用量子理论来研究生命科学的一门学科。该学科包含利用量子力学研究生物过程和分子动态结构。利用量子生物学研究量子水平的分子动态结构和能量转移,如果所得结果与宏观的生物学现象相吻合且很难用其他学科的研究重复,则这一研究结果较为可信。
量子计算新突破:多模式编码技术大幅降低量子纠错成本
加拿大量子计算初创公司Nord Quantique宣布开发出一种基于多模式编码的玻色子量子比特技术,为大幅减少量子纠错所需的物理量子比特数量提供了可行路径。这标志着行业向实现大规模、低能耗量子计算迈出了坚实一步。相关研究成果发表于最新一期《自然》杂志。该技术采用了一种名为Tesseract代码的高级
IBM提出量子计算机性能指标“量子体积”
美国国际商用机器公司(IBM)日前提出一个专门表示量子计算机性能的新指标——“量子体积”,并指出该公司开发的量子计算设备的“量子体积”增长规律类似摩尔定律。 IBM在官方网站上发文对“量子体积”概念进行了解释。文章说,量子体积是一个衡量量子计算机性能的专用指标,其影响因素包括量子比特数、测量误
突破“量子霸权”!中国量子计算原型机“九章”问世
中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等组成的研究团队与中科院上海微系统所、国家并行计算机工程技术研究中心合作,构建了76个光子的量子计算原型机“九章”,实现了具有实用前景的“高斯玻色取样”任务的快速求解。根据现有理论,该量子计算系统处理高斯玻色取样的速度比目前最快的超级计算机快一百万亿倍(“九章”一分钟完
我学者实现“最快”量子控制-为多比特量子计算奠定基础
记者从中国科学技术大学获悉,该校杜江峰院士团队近期在量子控制研究领域取得重要进展,团队成员荣星、耿建培等人在固态自旋体系中实现时间最优量子控制。日前,国际物理学权威学术期刊《物理评论快报》发表了该研究成果。 量子控制是现代量子科学的基础,在量子计算、量子精密测量等领域具有重要意义。“时间最优
量子科学实验卫星将发射-量子通信有望“全球通”
2016年,天空中将会多出一颗耀眼的星,而它就是即将发射的“量子科学实验卫星”。 “前面的攻关试验都已经做完了。”中国科大微尺度物质科学国家实验室研究员彭承志说,量子科学实验卫星将如期发射。 这意味着,量子通信将具备覆盖全球范围的能力。“不过,量子科学实验卫星是一颗低轨卫星,只能在晚上进行量
中国科大实现零容量量子信道的量子信息有效传输
中国科学技术大学教授、中国科学院院士郭光灿领导的中科院量子信息重点实验室在量子信道的研究中取得新进展。该实验室李传锋、许金时研究组与其合作者深入研究噪声信道量子容量的激活问题,在实验上首次实现了零容量量子信道中量子信息的双向传输。该成果于2016年1月8日发表在《科学·进展》杂志上。 信道容量
Nature:从经典物理到量子行为,超冷原子形成“量子龙卷”
发表在《自然》杂志上的一项最新研究中,麻省理工学院的研究团队观察到从经典物理行为到量子行为的关键交叉。 在快速旋转超冷原子的量子流体时,最初的圆形原子云首先变形为一个薄薄的针状结构,当经典效应应该被抑制只留下相互作用和量子定律来主导原子行为时,针状物自发地变成了晶体图案,类似于一串微型的量子龙
中科院量子信息与量子科技前沿卓越中心挂牌
7月30日,中国科学院量子信息与量子科技前沿卓越中心(上海)正式挂牌,中科院院长白春礼为中心揭牌。当天,中科院与阿里巴巴集团签署了共同推动量子信息技术研发及应用的战略合作协议,联合成立“中国科学院—阿里巴巴量子计算实验室”,共同开展在量子信息科学领域的前瞻性研究,研制量子计算机;中国
我国太空量子通信实现白天远距离量子密钥分发
近期,中国科学技术大学潘建伟教授及同事彭承志、张强等组成的研究小组,在国际上首次成功实现了白天远距离(53km)自由空间量子密钥分发,通过地基实验在信道损耗和噪声水平方面有效验证了未来构建基于量子星座的星地、星间量子通信网络的可行性。国际权威学术期刊《自然·光子学》日前发表了该成果。 基于卫星
量子式进化的定义
中文名称量子式进化英文名称quantum evolution;tachytelic evolution定 义处于不平衡状态的生物群体较快地变到明显不同于其祖先的平衡状态,在短时间内迅速完成一些重大的进化。应用学科遗传学(一级学科),进化遗传学(二级学科)
什么是量子光学?
量子光学是以辐射的量子理论研究光的产生、传输、检测及光与物质相互作用的学科。
量子摩擦研究获进展
摩擦本质和作用机制是摩擦学的基本科学问题。数百年来,科学家对这一问题展开了不懈探索,先后提出Amontons-Coulomb定律、分子-机械学说、粘着摩擦理论等学说,奠定了经典摩擦学的理论基础。随着纳米力学技术、低维材料及量子材料体系发展,摩擦研究逐渐从宏观尺度拓展至声子、电子尺度。近期,中国科学院
什么叫绝对量子效率
亦称量子产额(quantum yield)。在光合作用中每吸收一个光量子,所固定的二氧化碳分子数或释放氧气的分子数,由于所得数值为小数。故通常用其倒数——量子需要量(quantum requirement)来表示。即还原1分子二氧化碳需要的量子数。根据测定为8~12。
量子点表征,最新Nature
理解和控制开放量子系统中的退相干、实现长相干时间对量子信息处理是至关重要的。尽管目前单个系统上已经取得了巨大进展,单自旋的电子自旋共振(ESR)被证明具有纳米级别的分辨率,但要进一步理解许多复杂固态量子系统中的退相干需要将环境控制到原子级别,这可能要通过扫描探针显微镜的原子/分子表征和操作能力实
光量子测试系统概述
光量子测试系统是一种用于能源科学技术领域的计量仪器,于2014年7月17日启用。 技术指标 (1) 仪器原理:光子计数 (2) 检测波长范围:185-900nm (3) *检测极限:460 aM荧光素 (4) *信噪比:10000:1 以上 (5) *采样率:50000点/秒~1点/100秒
量子点控制方法找到
据来自剑桥大学的消息,该校研究人员日前找到了能够控制半导体量子点中原子核排列的方法,从而为开发量子存储器提供了可行途径。 量子点是由数千个原子组成的晶体,每一个原子都与被捕获的电子发生磁相互作用。如果不干涉的话,这种拥有核自旋的电子相互作用,限制了电子作为量子比特(量子位)的作用。剑桥大学卡文
什么是外量子效率
量子效率 在工具书中的解释 1、光化学反应一般包含若干个基元步骤。把一个反应物分子吸收1个光子而活化的基元步骤称为光化学反应的初级过程。在初级过程中,1个光子活化1个反应物分子。把活化微粒所进行的一系列基元步骤,称做光化学反应的次级过程。 1、量子效率是指每个入射光子产生的电子一空穴对的数目.光电增
量子点生物应用指南
量子点是尺寸在 1-100 纳米的半导体材料(包括Ⅱ-Ⅵ族,Ⅲ-Ⅴ族,Ⅳ族等),具有明显的量子效应。与传统的有机荧光染料相比,具有灵敏度高,稳定性好,荧光寿命长等优势。量子点的特殊的光学性质使得它在光化学、分子生物学、医药学等研究中有极大的应用前景。量子点最有前途的应用领域就是作为荧光探针应用于生物
量子数的定义
量子数表征原子、分子、原子核或亚原子粒子状态和性质的数。通常取整数或半整数分立值。量子数是这些粒子系统内部一定相互作用下存在某些守恒量的反映,与这些守恒量相联系的量子数又称为好量子数,它们可表征粒子系统的状态和性质。在原子物理学中,对于单电子原子(包括碱金属原子)处于一定的状态,有一定的能量、轨道角
量子通信-玄而不虚
英国《自然》杂志日前评选出年度十大科学人物,中国量子卫星项目首席科学家潘建伟入选。国际顶级学术期刊为中国科学家和科研项目点赞,但是国内网络上却流传着一些针对量子通信的流言甚至谣言,有的甚至称这是“玄学”、“骗局”。图片来源网络 量子通信是“骗局”吗?经过百年发展,看似艰涩难懂的量子力学理论基础
量子点LED应用方案
应用背景量子点发光二极管(Quantum dot light-emitting diode,简称QLED)是一种以量子点为发光层的电致发光器件,其结构和发光原理与有机发光二极管相似。量子点(Quantum dots,简称QD)是一类纳米尺寸的半导体材料,通常呈胶体状态,常见的