清华大学

首次在常温固态系统中实现抗噪几何量子计算

来源：中国科学报 2014-10-14 崔雪芹

　　近日，清华大学交叉信息研究院段路明研究组在量子计算领域取得重要进展，首次在常温固态系统中实现了抗噪的几何量子计算。

　　据了解，抗噪是实现量子计算的核心问题。通过利用一种新型的计算形式——几何量子计算，段路明研究组在常温金刚石系统中实现了更能抵御噪声影响的量子计算。相关成果近日发表于英国《自然》杂志。

　　现代社会需要强大、安全、可靠的信息处理能力。基于量子物理原理的量子计算提供自动并行计算，并行程度随着比特数目按照指数函数形式爆炸式增长，因此其具有经典计算机无法比拟的计算能力和安全性能。研发量子计算机是各国竞争的一个科技制高点。

　　常温固态系统具有可规模化和可集成化的优点，为经典计算机提供硬件技术基础，也是实现量子计算机的理想系统。然而，常温固态系统具有很强的噪声。与经典计算不同的是，量子计算对噪声的影响异常敏感，因此抗噪成为实现量子计算机的核心问题。

　　为更好地抵御噪声影响，该研究组首次在常温固态金刚石系统中，实验实现了一种新型的量子计算——几何量子计算。量子态的演化被映射为一个几何体在高维空间的变换，而几何变换具有整体性的特点，噪声的起伏被平均化，因此几何量子计算的抗噪性能明显提高。

　　据了解，此项成果是清华大学量子信息中心近期取得的研究进展之一。