這一量子(zi)計算新進(jin)展于2019年8月9日發表(biao)于《科學》雜志。

據悉，超導(dao)量(liang)子比特芯片的(de)大小約為1平(ping)方厘(li)米，20個(ge)量(liang)子比特均勻分布于中心諧(xie)振腔的(de)周邊，猶(you)如由中心樞紐貫通的(de)各(ge)個(ge)支路(lu)。

據了解，這是(shi)(shi)浙江(jiang)大學超導量子(zi)計算和(he)量子(zi)模擬團隊的實驗室迭代(dai)(dai)的第(di)四代(dai)(dai)電路(lu)設計方案(an)，目標是(shi)(shi)讓(rang)任意兩個量子(zi)比(bi)(bi)特之(zhi)間都能進行直接“溝通(tong)”，實現全(quan)(quan)(quan)局(ju)糾纏(chan)。全(quan)(quan)(quan)局(ju)糾纏(chan)，是(shi)(shi)讓(rang)所(suo)有量子(zi)比(bi)(bi)特協同起來參(can)與工作(zuo)，量子(zi)操(cao)縱是(shi)(shi)量子(zi)計算的技術制高(gao)點，而實現全(quan)(quan)(quan)局(ju)糾纏(chan)是(shi)(shi)檢驗操(cao)縱是(shi)(shi)否成功的標志。

研究(jiu)(jiu)人員表示(shi)，計(ji)算機使用“0”和“1”進行信(xin)息存儲與處理。在經典計(ji)算機里，一(yi)個比(bi)(bi)特(te)就如(ru)一(yi)個普(pu)通開(kai)關(guan)，或0或1。量子計(ji)算機由(you)于量子糾纏與疊(die)加特(te)性，一(yi)個量子比(bi)(bi)特(te)可以同(tong)時代表0和1。“想象一(yi)枚擺在桌上靜止的硬幣(bi)，你(ni)只能看到它的正面(mian)(mian)或背面(mian)(mian)；當你(ni)把(ba)它快速旋轉起來，你(ni)看到的既是(shi)正面(mian)(mian)，又是(shi)背面(mian)(mian)。于是(shi)，一(yi)臺量子計(ji)算機就像(xiang)許多硬幣(bi)同(tong)時翩(pian)翩(pian)起舞。”研究(jiu)(jiu)人員說。

在(zai)實驗室控制(zhi)條件下(xia)，研究人員在(zai)短短187納秒內(nei)（人眨(zha)一下(xia)眼(yan)所需時(shi)間(jian)的百萬分之一），捕捉到了20個人造原子從“起跑(pao)”時(shi)的相干(gan)態(tai)，歷經多次變身，最終形成同時(shi)存在(zai)兩種(zhong)相反(fan)狀態(tai)的糾纏(chan)態(tai)。操(cao)控這些量子比特生成全(quan)局糾纏(chan)態(tai)，標志(zhi)著(zhu)團隊能夠真(zhen)正調動(dong)起這些量子比特。

量(liang)(liang)子(zi)比(bi)特(te)(te)(te)數是(shi)(shi)衡量(liang)(liang)量(liang)(liang)子(zi)計算機性能(neng)的(de)重要指標(biao)之(zhi)一。有(you)研究認為(wei)，一旦量(liang)(liang)子(zi)比(bi)特(te)(te)(te)數達到(dao)50以上，就能(neng)在處理某些(xie)特(te)(te)(te)定(ding)問題時展(zhan)現超越超級計算機的(de)運算能(neng)力。“我們(men)的(de)芯片擁(yong)有(you)一個顯著特(te)(te)(te)點，那(nei)就是(shi)(shi)所有(you)比(bi)特(te)(te)(te)之(zhi)間都能(neng)夠(gou)(gou)進(jin)行相互連接(jie)，這(zhe)能(neng)夠(gou)(gou)提升量(liang)(liang)子(zi)芯片的(de)運行效(xiao)率，也是(shi)(shi)我們(men)能(neng)夠(gou)(gou)率先實現20比(bi)特(te)(te)(te)糾纏的(de)重要原因之(zhi)一。” 研究人員介紹道。