中新社合肥八月十二日電 (記者吳蘭)記者從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校潘建偉教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組首次在國(guó)際上原理性地證明了利用量子編碼技術(shù)可以有效克服量子計(jì)算過(guò)程中的一類(lèi)嚴(yán)重錯(cuò)誤——量子比特的丟失，為光量子計(jì)算機(jī)的實(shí)用化發(fā)展掃除了一個(gè)重要障礙。

據(jù)介紹，近年來(lái)，由于量子特性帶來(lái)的高效存儲(chǔ)和超快并行計(jì)算能力，量子計(jì)算的研究成為國(guó)際熱點(diǎn)。然而，學(xué)術(shù)界公認(rèn)的困擾這項(xiàng)研究的最大問(wèn)題是所謂的“消相干效應(yīng)”，即量子計(jì)算機(jī)與環(huán)境不可避免的耦合而產(chǎn)生的各種噪聲，會(huì)使計(jì)算過(guò)程產(chǎn)生各種各樣的錯(cuò)誤。在各種量子體系中，有一類(lèi)關(guān)鍵性的消相干效應(yīng)來(lái)源于量子比特的丟失。這種現(xiàn)象在光學(xué)系統(tǒng)中最為顯著，可直接發(fā)生在由于光子被環(huán)境吸收或者未被光子探測(cè)器測(cè)量到等情況下。

為了解決這一問(wèn)題，潘建偉小組經(jīng)過(guò)近兩年的努力，設(shè)計(jì)了巧妙的多光子容失編碼網(wǎng)絡(luò)，證明了即使在量子計(jì)算機(jī)內(nèi)出現(xiàn)量子比特的丟失，這種編碼仍然可以很好地保護(hù)量子邏輯信息，從而使整個(gè)計(jì)算過(guò)程仍然可以成功完成。這一實(shí)驗(yàn)工作很快吸引了國(guó)際學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。

早在今年三月，還在論文剛剛投稿之時(shí)，著名量子光學(xué)專(zhuān)家保羅?奎亞特(Paul Kwiat)教授就在美國(guó)物理年會(huì)的量子信息進(jìn)展綜述上專(zhuān)門(mén)介紹了這一研究成果。

八月十二日出版的國(guó)際著名綜合性科學(xué)期刊美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院院刊》(PNAS)，以長(zhǎng)文的形式發(fā)表了中國(guó)科大微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的潘建偉教授和他的同事楊濤、陸朝陽(yáng)等關(guān)于量子容失編碼實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的研究成果。