9月27日,《npj Quantum information》在线发表了清华大学交叉学院尹璋琦助理研究员的最新成果。论文题目为“16-qubit IBM universal quantum computer can be fully entangled“(《16 量子比特的IBM通用量子计算机可以完全纠缠》),第一署名单位为清华大学。

 


第一快讯:清华交叉中心尹璋琦研究员在npj Quantum Information上发表最新研究成果-量子客


自90年代中期以来,随着Shor算法的发明以及量子纠错等许多其他重要发现量子计算一直是一个活跃的研究课题.在过去的二十年中,量子计算的物理实现取得了重大进展。单量子比和双量子比特门的保真度超过99%,达到容错量子计算的门槛.超导和离子井量子计算机中的量子比特数现在都超过20个。预计未来几年,量子比特的数量将接近50或更多。那时量子计算机可能比某些特定任务的最快经典计算机更强大,进入所谓量子霸权(Quantum supremacy)

IBM Q是IBM发布的量子云服务它目前的后端设备包括两个具有5个超导量子比特(ibmqx2和ibmqx4)的处理器,一个16-qubit处理器(ibmqx5)和一个20-qubit处理器(QS1_1)。IBM最近宣布他们已成功构建并测试了20-qubit IBM的量子云服务提供高保真量子门操作和测量。因此在IBM Q发布之后,许多团队对其进行了测试并在云上进行了量子计算实验。


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纠缠被认为是量子物理学中最经典的表现形式。它也是量子信息处理的关键资源。贝尔态,GHZ态(Greenberger-Horne-Zeilinger)和簇态等高度纠缠的态已经应用于量子隐形传态,超密集编码,单向量子计算和各种量子算法。因此,产生高度纠缠态的能力是证明量子处理​​器(如ibmqx5)量子化的重要一步。然而,由于容错门的累积,该任务变得更加艰巨。

在本文中,尹老师提出一种:希望通过产生高度纠缠态来评估16-qubit ibmqx5器件的量子性能。即图态它是一种重要的多体纠缠态,广泛用于量子计算,量子纠错。他们通过IBM Q云服务(ibmqx5)生成对应于涉及8到16个量子比特的环的图态,使用针对ibmqx5上的通用设置定制的优化低深度电路。使用基于降低密度矩阵的纠缠标准检测高达16个量子比特的完全纠缠。 Qubits完全纠缠在一个意义上,即态涉及所有物理量子比特并且与任何固定分区密不可分。