电荷比特的超强藕合实现及量子态转移

基于超导量子电路中光与物质相互作用强度的可调性, 研究了库珀对盒子(Cooper-pair box, CPB)与LC谐振电路耦合的电路模型, 证明了可以通过减小CPB的约瑟夫森能量和增加LC谐振子阻抗, 实现光与物质的超强耦合(ultra-strong coupling, USC)和深度强耦合(deep-strong coupling, DSC)相互作用. 在此基础上, 进一步提出了具有一定抗噪性的 USC 双比特超导电路模型, 并以该模型作为非相干中介实现了两个Transmon系统间的量子态转移(quantum-state transfer, QST). 研究结果为在超导量子系统中实现USC相互作用提供了新的方案, 并有望进一步应用于量子调控、量子模拟和量子信息处理等领域.     

电荷比特的超强藕合实现及量子态转移

基于超导量子电路中光与物质相互作用强度的可调性,研究了库珀对盒子(Cooperpair box,CPB)与LC谐振电路耦合的电路模型,证明了可以通过减小CPB的约瑟夫森能量和增加LC谐振子阻抗,实现光与物质的超强耦合(ultra-strong coupling,USC)和深度强耦合(deep-strong coupling,DSC)相互作用.在此基础上,进一步提出了具有一定抗噪性的USC双比特超导电路模型,并以该模型作为非相干中介实现了两个Transmon系统间的量子态转移(quantum-state transfer,QST).研究结果为在超导量子系统中实现USC相互作用提供了新的方案,并有望进一步应用于量子调控、量子模拟和量子信息处理等领域.     

基于数字反向透热补偿的量子算法

与传统计算机不同,量子计算机在计算速度和能耗方面大大优于传统计算机,被认为是未来具有重大影响力的新型计算模式之一.目前,量子绝热算法、变分量子本征求解器(variational quantum eigensolver,VQE)、量子近似优化算法(quantum approximate optimization algorithm,QAOA)是当前含噪声中等规模量子时代有望用来尝试寻找量子优势的重要算法.以氢气为例的基态能量计算,展现了量子绝热算法和变分量子本征求解器在量子化学中的应用.通过利用数字反向透热补偿法加速量子绝热算法,并利用变分量子本征求解器实现其优化,用于降低量子线路深度,提高能量计算的准确性.随着研究的不断发展,该基于数字反向透热补偿的量子算法有望应用于数据搜索、材料设计、生物制药等领域,体现出量子的优越性.     

量子云计算理论与应用简述

经典计算机在处理大规模数据集或是高强度计算的时候,受硬件工艺与算法原理限制存在性能瓶颈。为了解决此类问题,人们构想出了用量子计算机通过量子力学的微观性质进行计算。近年来实验技术上的突破使得一些科技公司推出了面向公众的量子计算机,以更深刻地理解量子算法并解决一些实际问题。文章介绍了量子云计算的基本原理和发展现状,并给出了量子云计算应用的成功案例,希望以此引起人们对此领域的关注。