量子退相干难题终于有解了:巨型超原子横空出世

量子计算机有望在药物发现、加密技术等领域引发革命,但一个根本性障碍长期困扰着科学家:量子退相干。量子比特(qubit)是量子计算的最小信息单元,然而它们极其脆弱,即使微小的电磁噪声也能破坏承载计算所需的脆弱量子态。如何保护量子信息不被环境干扰破坏,是制约大规模量子计算机实现的关键瓶颈。瑞典查尔姆斯理工大学的科学家们现在提出了一种全新的解决方案——"巨型超原子"(giant superatoms)。 该研究的第一作者、查尔姆斯理工大学应用量子技术博士后研究员杜磊(Lei Du)表示:"量子系统异常强大但也极度脆弱。让它们变得有用的关键在于学会控制它们与周围环境的相互作用。"他领导的研究团队提出了一种全新的量子系统设计,其核心是一个此前从未被实际构建的全新概念:将"巨型原子"(giant atoms)与"超原子"(superatoms)这两个原本独立的量子物理概念融合为一个统一系统。 巨型原子的概念由查尔姆斯理工大学的研究者在......阅读全文

量子退相干难题终于有解了:巨型超原子横空出世

量子计算机有望在药物发现、加密技术等领域引发革命,但一个根本性障碍长期困扰着科学家:量子退相干。量子比特(qubit)是量子计算的最小信息单元,然而它们极其脆弱,即使微小的电磁噪声也能破坏承载计算所需的脆弱量子态。如何保护量子信息不被环境干扰破坏,是制约大规模量子计算机实现的关键瓶颈。瑞典查尔姆斯

全新量子系统理论破解“退相干”难题

在构建实用量子计算机的进程中,量子比特与环境相互作用导致的“退相干”是根本性挑战。现在,瑞典查尔姆斯理工大学研究团队提出一种基于“巨型超原子”的全新量子系统理论,就像为量子计算机打开了新的“工具箱”,有望为大规模、可扩展的量子计算开辟新路径。相关研究发表在美国科学促进会优睿科网站上。量子计算机被认为

科学家首次利用卫星开展量子纠缠退相干实验检验

  近期,来自中国科学技术大学、美国加州理工学院、澳大利亚昆士兰大学等单位的科研工作人员合作,利用中国“墨子号”量子科学实验卫星对一类预言引力场导致量子退相干的理论模型进行了实验检验。  目前关于如何融合量子力学和引力理论的讨论尚缺乏实验检验。本研究在国际上率先在太空开展引力诱导量子纠缠退相干实验检

科学家首次利用卫星开展量子纠缠退相干实验检验

  近期,来自中国科学技术大学、美国加州理工学院、澳大利亚昆士兰大学等单位的科研工作人员合作,利用中国“墨子号”量子科学实验卫星对一类预言引力场导致量子退相干的理论模型进行了实验检验。  目前关于如何融合量子力学和引力理论的讨论尚缺乏实验检验。本研究在国际上率先在太空开展引力诱导量子纠缠退相干实验检

量子传感新技术“攻克”退相干难题

由于退相干,量子比特状态向球体的“北极”衰减。利用本研究中的相干稳定传感协议,研究人员暂时抵消了这种衰减,导致本研究协议(蓝色)中的传感信号(y分量)比标准协议(红色)中更大。图片来源:南加州大学据29日《自然·通讯》杂志报道,美国南加州大学的研究人员展示了一种新型量子传感技术,可借助新的相干稳定协

再发Science-潘建伟团队开展引力诱导量子纠缠退相干实验

  中国科学技术大学潘建伟教授及其同事彭承志、范靖云等与美国加州理工学院、澳大利亚昆士兰大学等单位的人员合作,利用“墨子号”量子科学实验卫星对一类预言引力场导致量子退相干的理论模型进行了实验检验。2019年9月19日,国际权威学术期刊《科学》杂志以“First Release”形式在线发布了该重要研

新策略揭示量子退相干复杂性

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/12/515178.shtm

超导量子计算强关联纠缠体系的量子随机行走实验

  中国科学技术大学潘建伟、朱晓波和彭承志等组成的超导量子实验团队,联合中国科学院物理研究所范桁等理论小组,开创性地将超导量子比特应用到量子随机行走的研究中。该工作将对未来多体物理现象的模拟以及利用量子随机行走进行通用量子计算研究产生重要影响。这一研究成果于5月2日在线发表在国际学术期刊《科学》上。

斯坦福量子计算突破:扭曲光实现室温量子纠缠

如今的量子计算机出了名地难以操作且成本高昂,大多数需要接近绝对零度的温度才能维持计算和通信所需的脆弱量子态。斯坦福大学研究人员开发出一种纳米级室温光学设备,可将光子与电子的量子特性相连接。 该设备将一层薄薄的图案化二硒化铼与纳米图案化硅基底相结合。硅纳米结构通过产生扭曲光发挥关键作用。Feng

量子纠缠是量子电池必不可少的量子资源

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/10/488378.shtm 中心自旋量子电池图(受访者供图) 2022年诺贝尔物理学奖让“量子纠缠”再次引发全世界关注。近日,中科院精密测量院科研团队与西北大学研究人员合作,首次证明了量子相干或

量子纠缠是量子电池必不可少的量子资源

  2022年诺贝尔物理学奖让“量子纠缠”再次引发全世界关注。近日,中科院精密测量院科研团队与西北大学研究人员合作,首次证明了量子相干或量子纠缠在量子电池产生可提取功的过程中是必不可少的量子资源。相关研究成果近日发表在《物理评论快报》上。  关于量子电池的研究是近些年来颇受关注的量子科技问题,其中的

量子纠缠是量子电池必不可少的量子资源

  2022年诺贝尔物理学奖让“量子纠缠”再次引发全世界关注。近日,中科院精密测量院科研团队与西北大学研究人员合作,首次证明了量子相干或量子纠缠在量子电池产生可提取功的过程中是必不可少的量子资源。相关研究成果近日发表在《物理评论快报》上。  关于量子电池的研究是近些年来颇受关注的量子科技问题,其中的

我国科研团队提取出近乎完美的量子纠缠

   4月19日,记者从华中科技大学获悉,该校物理学院引力中心李霖教授课题组的一项最新研究成果,日前在《自然·光子学》杂志在线发表。该研究在国际上首次实现了基于里德堡原子的光量子纠缠过滤器,可用于保护量子纠缠态,并确定性地滤除噪声光子态。课题组利用该过滤器,从极低保真度的输入态中提取出近乎完美的量子

我国科研团队提取出近乎完美的量子纠缠

4月19日,记者从华中科技大学获悉,该校物理学院引力中心李霖教授课题组的一项最新研究成果,日前在《自然·光子学》杂志在线发表。该研究在国际上首次实现了基于里德堡原子的光量子纠缠过滤器,可用于保护量子纠缠态,并确定性地滤除噪声光子态。课题组利用该过滤器,从极低保真度的输入态中提取出近乎完美的量子

华中科大团队在确定性量子纠缠过滤器方面取得重要进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/499429.shtm《中国科学版》记者从华中科技大学获悉,该校物理学院引力中心李霖教授课题组的研究成果于4月6日在《自然-光子学》在线发表。该研究在国际上首次实现了基于里德堡原子的光量子纠缠过滤器,可用于

新一代550计算量子比特相干光量子计算机发布

4月18日,新一代550计算量子比特的相干光量子计算机—“天工量子大脑550W”及开物SDK等核心研究成果在京发布。由玻色量子研发的“天工量子大脑550W”在国内首次实现550节点全连接可编程的Max-Cut问题相干光量子计算求解,能在数个毫秒级时间内在庞大的解空间中进行并行搜索,求出优化解,实现了

新一代550计算量子比特相干光量子计算机发布

4月18日,新一代550计算量子比特的相干光量子计算机—“天工量子大脑550W”及开物SDK等核心研究成果在京发布。由玻色量子研发的“天工量子大脑550W”在国内首次实现550节点全连接可编程的Max-Cut问题相干光量子计算求解,能在数个毫秒级时间内在庞大的解空间中进行并行搜索,求出优化解,实现了

量子纠缠或让“绝热量子计算机”有了实现途径

  相对经典计算机而言,基于量子力学的量子计算机,越来越成为科学家关注的热点。如何通过量子计算实现量子霸权,也成为理论研究者建模的重点对象。近日,国际物理学期刊《物理学评论快报》上,发表的一篇名为《量子可积条件下的量子退火和热化》的论文,提出一种引入了量子纠缠机制、严格可解的绝热量子计算模型。该模型

中国科学家在原子量子信息领域取得重要进展!

4月19日,从华中科技大学获悉,该校物理学院引力中心李霖教授课题组的一项最新研究成果,日前在《自然·光子学》杂志在线发表。该研究在国际上首次实现了基于里德堡原子的光量子纠缠过滤器,可用于保护量子纠缠态,并确定性地滤除噪声光子态。课题组利用该过滤器,从极低保真度的输入态中提取出近乎完美的量子纠缠。这一

中国科大等在固态量子计算中退相干研究中取得新进展

 近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室杜江峰教授领导的研究小组和香港中文大学刘仁保教授合作,在金刚石N-V空位色心构成的单电子自旋体系中观测到了反常退相干现象。反常退相干现象的存在显示出电子自旋周围环境的量子特性以及可控制性。相关工作发表在《自然—通讯》杂志上。该实验结

新突破!美国“原子计算”研制出运行超1000个量子比特的量子计算机

  美国量子计算机制造商“原子计算”公司近日宣布,他们成功研制出了全球首台能运行超过1000个量子比特的量子计算机,打破了此前由IBM公司的“鱼鹰”创造的433个量子比特的纪录。这一重大突破有望提高量子计算机的精度,为未来容错功能的量子计算机发展奠定基础。  据报道,原子计算公司已经创建了设计容量

单个光子纠缠3000个原子-有望制造更快量子计算机

  美国麻省理工学院和贝尔格莱德大学的物理学家开发出一种新技术,使用单个光子成功实现了与3000个原子的纠缠,创下了迄今为止粒子纠缠数量的新纪录。该技术为创建更复杂的纠缠态奠定了基础,未来有望借此制造出运算速度更快的量子计算机和更精确的原子钟。相关论文发表在今天出版的《自然》杂志上。  论文第一作者

欧洲首台超5000量子位元的量子计算机启动

中新财经柏林1月28日电 (记者 彭大伟)记者28日从德国联邦外贸与投资署(GTAI)获悉,德国于利希研究中心(Forschungszentrum Jülich)日前启动了拥有超过5000个量子位元的量子计算机。该中心表示,作为欧洲首台拥有超过五千个量子位元的量子计算机,这是欧洲量子计算机发展的一个

纠缠五重态首次在室温下实现量子相干

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/516032.shtm

纠缠五重态首次在室温下实现量子相干

  日本九州大学和神户大学科学家报告称,通过将发色团(一种吸收光并发出颜色的染料分子)嵌入金属有机框架,他们在室温下实现了量子相干。这是量子系统在不受周围噪声影响的情况下,保持量子状态的能力。最新研究标志着量子计算和量子传感技术领域的重大进步。相关论文发表于《科学进展》杂志。  量子计算和量子传感都

量子材料中首次发现数千原子纠缠

  在物理学中,薛定谔猫寓意了量子力学中两种最令人“敬畏”的效应:纠缠和叠加。德国德累斯顿大学和慕尼黑大学研究人员现已在较大的范围内观察到这些现象。  已知具有磁性等特性的材料具有所谓的域(岛),其中材料特性均匀地属于一种或多种类型(例如,想象它们是黑色或白色)。在最新一期《自然》杂志上,物理学家报

我科学家揭示量子相干与量子功关系

  记者3日从中国科学技术大学获悉,该校中国科学院微观磁共振重点实验室杜江峰、荣星等人基于固态单自旋量子体系,对量子系统中的最大可提取功开展了系统实验研究。实验表明,通过提升量子系统的相干,可以有效提升量子态中的最大可提取功。该成果日前发表在《物理评论快报》上。  在热力学研究中,理解一个系统能够被

人工量子系统中量子纠缠新途径被发现

  记者从浙江大学获悉,该校物理学系和量子信息交叉研究中心王大伟研究员同王浩华教授联合国内外多个研究团队,首次在人工量子系统中合成了反对称自旋交换作用,演示出利用手征自旋态制备量子纠缠的新方法。这项研究成果于22日发表在《自然·物理》杂志上。  “手征性是指物体和它的镜像不能重叠。好比左右手,互为镜

人工量子系统中量子纠缠新途径被发现

   记者从浙江大学获悉,该校物理学系和量子信息交叉研究中心王大伟研究员同王浩华教授联合国内外多个研究团队,首次在人工量子系统中合成了反对称自旋交换作用,演示出利用手征自旋态制备量子纠缠的新方法。这项研究成果于22日发表在《自然·物理》杂志上。  “手征性是指物体和它的镜像不能重叠。好比左右手,互为

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