近日，國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》報(bào)道了中國(guó)科技大學(xué)微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室潘建偉及其同事陳宇翱、劉乃樂(lè)等的研究成果，這項(xiàng)在世界上首次成功實(shí)現(xiàn)拓?fù)淞孔蛹m錯(cuò)的研究，取得了可擴(kuò)展容錯(cuò)性量子計(jì)算領(lǐng)域的重大突破。據(jù)悉，這也是量子信息領(lǐng)域以中國(guó)為第一單位發(fā)表在《自然》上的首篇長(zhǎng)文。

量子計(jì)算機(jī)由于其超越經(jīng)典計(jì)算機(jī)極限的強(qiáng)大并行運(yùn)算能力，成為科學(xué)家們夢(mèng)寐以求的目標(biāo)。然而，學(xué)術(shù)界公認(rèn)的長(zhǎng)期困擾其物理實(shí)現(xiàn)的最大問(wèn)題“消相干效應(yīng)”，即量子計(jì)算機(jī)不可避免地與環(huán)境耦合而產(chǎn)生的各種噪聲使計(jì)算過(guò)程產(chǎn)生各種錯(cuò)誤，一直沒(méi)有得到很好的解決。

在中科院、科技部和國(guó)家自然科學(xué)基金委支持下，潘建偉團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)3年的艱苦研究，創(chuàng)造性地發(fā)展了一套全新實(shí)驗(yàn)技術(shù)，將雙光子糾纏的亮度提高了4-5倍，八光子簇態(tài)的總效率至少提高了200倍，僅用80天時(shí)間就完成了以前幾乎不可能實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)。同時(shí)，研究人員還設(shè)計(jì)了一種特殊的濾除噪聲的八光子干涉儀，成功制造出并觀測(cè)到了具有拓?fù)湫再|(zhì)的八光子簇態(tài)，并將此簇態(tài)作為量子計(jì)算的核心資源，實(shí)現(xiàn)了拓?fù)淞孔蛹m錯(cuò)。

這項(xiàng)工作在實(shí)驗(yàn)上邁出了可擴(kuò)展容錯(cuò)性量子計(jì)算的第一步，在量子計(jì)算領(lǐng)域具有里程碑式的意義�！蹲匀弧穼徃迦嗽u(píng)價(jià)是“非常重要的原理性實(shí)驗(yàn)，一個(gè)艱苦卓絕的英雄主義的量子光學(xué)實(shí)驗(yàn)”，并專門(mén)發(fā)布新聞簡(jiǎn)報(bào)，邀請(qǐng)著名量子光學(xué)專家詹姆士·佛蘭松教授撰文介紹。