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量子计算云平台实现多比特纠缠态

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发布时间:Friday, September 30, 2022 已经查看了534次

量子计算取得令人瞩目的进展,但普通大众是否现在就能方便的体验量子计算机呢?量子计算云平台以互联网云计算形式提供了量子计算资源给普通使用者,公众可以登录网页,利用国际通用的量子汇编语言,或者图形拖拽界面直接构建量子线路等形式,发送自己的量子计算任务到实验室里的量子计算机,使之进行计算并返回结果,人们可以利用量子计算云平台进行科研、教学、测试等各种任务,而量子计算云平台本身的性能,用户体验等是衡量其先进性的重要指标。

  量子纠缠是公众非常感兴趣的概念,人们也对其性质有多方面的解读,而常常又莫衷一是、将信将疑,对于量子计算而言,量子纠缠态的制备是一个基本的功能,但是当比特数增多,又变得具有挑战性,因此多比特纠缠态是量子计算平台展示性能和精度的一个常用标准。

  中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心量子计算团队Q03组范桁研究员、许凯副研究员、赵士平研究员和Sc05组郑东宁研究员、相忠诚副主任工程师等一起,构建了超导量子(ScQ)计算云平台, 在2021年5月上线了10比特一维布局的量子计算芯片供大众使用。这次团队和北京量子信息科学研究院合作, 通过云量子计算模式, 制备了具有全局纠缠的Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ)多比特纠缠态,并通过云平台扫参数功能实现了多比特纠缠态保真度的验证,成果以科研论文的形式发表于Science China – Phys. Mech. & Astron. 65, 110362 (2022) [1], 《中国科学》副主编龙桂鲁教授以编辑聚焦(Editor’s Focus)的形式 [2],点评了此文,其中量子计算云平台的运行模式可以参考附图。

  人们同时期望能通过客户端和云端结合的形式,实现量子经典分布式计算,物理所与北京量子信息科学研究院、清华大学等单位合作,已开展将ScQ升级为量子计算云平台quafu,可以实现客户端python程序提交任务,并在返回结果后进行数据处理,使用户能完成复杂的计算任务,同时上线更多的量子计算芯片供大众选择。

  该工作得到了中国科学院项目、国家自然科学基金委项目等大力支持。


来源:中国科学院物理研究所官网  2022.9.30