量子計算,中國取得重要突破

根據清華大學官微消息,近日,清華大學電腦系量子軟體研究中心陳建鑫課題組與北京量子資訊科學研究院燕飛團隊合作,在量子電腦體系結構領域,取得重要進展。

研究團隊在國際上首次實現了,支援任意兩位元量子閘直接程式設計的指令集架構AshN,相關研究成果以「基於統一控制方案的任意兩位元閘的高效實現」為題發表於《自然·物理》(Nature Physics)。

在傳統量子電腦中,複雜量子操作通常需要透過分解為CNOT閘和單一位元閘的組合來實現,這種方法不僅效率較低,還容易引入操作誤差。針對這個關鍵問題,陳建鑫課題組創新地提出了AshN量子指令集架構,採用磁通調控與微波驅動的協同操控機制,透過統一控制方案下多參數協同調控,實現了對兩位元酉矩陣,所有等價類的完整覆蓋。

此架構的核心優點包括,透過統一控制脈衝可直接實現任意兩位元酉矩陣操作,完全避免了傳統閘級分解的繁瑣過程。與傳統方案相比,此架構能大幅減少閘門運算元量,並顯著降低誤差累積。在合理假設下,此架構可保證演化時間的最短性,使得高精度物理實現成為可能。

該架構已在北京量子資訊科學研究院的主流超導量子位元平台上,成功實現並驗證。其創新的指令集架構,可直接提升現有超導量子晶片的效能表現。 (硬核科技資本論)