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电子游戏:超冷原子量子计算和量子模拟领域的突破

时间:2020/6/22 6:32:47   作者:   来源:   阅读:0   评论:0
内容摘要:日前在北京发布了《中国肢端肥大症患者综合社会调查白皮书》。白皮书表明,目前肢端肥大症患者的生活质量下降,药品可负担性和可获取性问题尤为突出。专家指出,肢端肥大症是一种慢性、渐进的内分泌疾病,具有隐性爆发。由于对这种疾病认识不足,患者往往需要在几年后确认诊断结果。Ipsen由北京疾...

记者从中国科学技术大学的潘健胃和元生提出了理论上和实验上实现了一个新的机制来深原子冷却,并首次在光学晶格达到1250双。同时制备高保真原子纠缠态,为基于超低温原子光学晶格的大规模量子计算和模拟奠定了基础。近日,国际学术期刊《科学》杂志以“首发”的形式在网上发布了研究成果,审稿人给予了很高的评价。

量子纠缠是量子计算的核心资源。量子计算的容量将随着纠缠比特数的增加而呈指数级增长。因此,同时制备高质量的纠缠粒子对是实现大尺度纠缠态的首要条件。然而,由于纠缠对的质量和量子逻辑门的操纵精度,最大纠缠位元数与实际量子计算和仿真所要求的保真度之间仍有很大差距。

光学晶格超冷原子比特和超导比特具有良好的可扩展性和高精度的量子可操作性,是最有可能最先实现大规模量子纠缠的比特。该研究小组首次提出了一种新的制冷机制,利用交错晶格结构将处于绝缘状态的冷原子浸泡到超流体状态。通过原子的有效交换和熵之间的绝缘状态和超流体状态,系统的热量主要是存储在super-fluid低能激发的形式,然后super-fluid状态是被精确的控制方法,以获得一个完美的包裹较低的晶格熵。本实验实现了这一冷却过程,冷却后系统熵降低了65倍,达到了创纪录的低熵,大大提高了晶格中的原子填充率,达到了99.9%以上。在此基础上,他们研制了双原子位高速纠缠门,获得了1250对纠缠原子,纠缠保真度达到99.3%。

在此基础上,研究团队将通过将多个纠缠原子对连接起来,准备几十到几百个原子位的纠缠态,用于开展复杂强相关多体系统的单矢量计算和量子模拟研究。同时,本研究的制冷新技术将有助于过冷费米子系统的深冷,使系统达到模拟高温超导物理机制的苛刻温度区。研究结果将极大地促进量子计算和仿真的发展。


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