多量子比特的操縱和糾纏是量子計(jì)算研究的核心指標(biāo)。記者從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，近期該校教授潘建偉及其同事陸朝陽、劉乃樂、汪喜林等通過調(diào)控六個(gè)光子的偏振、路徑和軌道角動(dòng)量三個(gè)自由度，在國際上首次實(shí)現(xiàn)18個(gè)光量子比特的糾纏，刷新了所有物理體系中最大糾纏態(tài)制備的世界紀(jì)錄。國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《物理評(píng)論快報(bào)》日前發(fā)表了該成果。

多個(gè)量子比特的相干操縱和糾纏態(tài)制備是發(fā)展可擴(kuò)展量子信息技術(shù)，特別是量子計(jì)算的最核心指標(biāo)。量子計(jì)算的速度將隨著可操縱的糾纏比特?cái)?shù)目的增加，從而指數(shù)級(jí)提升。但要實(shí)現(xiàn)多個(gè)量子比特的糾纏，需要進(jìn)行高精度、高效率的量子態(tài)制備和獨(dú)立量子比特之間相互作用的精確調(diào)控。同時(shí)隨著量子比特?cái)?shù)目的增加，操縱時(shí)所帶來的噪聲、串?dāng)_和錯(cuò)誤也隨之增加。這對(duì)量子體系的設(shè)計(jì)、加工和調(diào)控要求極高，成為量子糾纏和量子計(jì)算發(fā)展的巨大挑戰(zhàn)。

作為國際前沿的量子信息科研團(tuán)隊(duì)之一，潘建偉團(tuán)隊(duì)此前已多次刷新量子糾纏數(shù)量的世界紀(jì)錄。

據(jù)介紹，該成果可進(jìn)一步應(yīng)用于大尺度、高效率的量子信息技術(shù)，表明我國繼續(xù)在國際上引領(lǐng)多體糾纏的研究。