中國學者開創性實現量子隨機行走

據新華社5月6日消息，近期，中國科學技術大學教授潘建偉、朱曉波、彭承志等組成科研團隊，聯合中科院物理研究所研究員範桁等學者，開創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象的模擬以及通用量子計算的研究產生重要影響。國際權威學術期刊《科學》日前發表了該研究成果。

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

從人類基因圖譜的繪製到宇宙天體演化的模擬，在這些複雜的多體系統模擬中，每多涉及一個粒子，計算量往往就會呈指數級增長，這就需要具備超強運算能力的量子計算技術迅速發展。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量，是當前科研人員面臨的最大挑戰。

近期，潘建偉團隊與範桁等學者合作，在成功實現12個高質量量子比特計算系統基礎上，在世界上首次嘗試在固態量子計算系統中實驗演示強關聯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，併成功觀察到了雙光子的費米子化行為。