捷報(bào)頻傳!量子通信、量子計(jì)算一周兩篇頂刊
近日,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉院士團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)邀在國(guó)際物理學(xué)權(quán)威綜述期刊《現(xiàn)代物理評(píng)論》發(fā)表題為“基于‘墨子號(hào)’衛(wèi)星的空間量子實(shí)驗(yàn)”的長(zhǎng)篇綜述論文。同一時(shí)間,其團(tuán)隊(duì)在世界頂級(jí)物理學(xué)學(xué)術(shù)期刊《物理評(píng)論快報(bào)》發(fā)表題為“實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)量子比特糾錯(cuò)表面碼”的論文。
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究員、國(guó)盾量子董事長(zhǎng)彭承志是這兩篇論文的共同作者。此外,國(guó)盾量子還為相關(guān)科學(xué)實(shí)驗(yàn)提供了設(shè)備支持:在“墨子號(hào)”的系列實(shí)驗(yàn)中,公司提供了小型化量子衛(wèi)星地面站產(chǎn)品與“墨子號(hào)”進(jìn)行對(duì)接,完成了一系列星地量子科學(xué)實(shí)驗(yàn);在“祖沖之號(hào)”首次實(shí)現(xiàn)量子糾錯(cuò)的研究中,公司在室溫電子設(shè)備制造和維護(hù)方面提供了支持。


“基于‘墨子號(hào)’衛(wèi)星的空間量子實(shí)驗(yàn)”(Micius quantum experiments in space)的長(zhǎng)篇綜述論文從量子信息理論的基本概念、早期量子通信和量子信息相關(guān)原理性實(shí)驗(yàn)、面向衛(wèi)星的地面大空間尺度驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),以及“墨子號(hào)”衛(wèi)星從立項(xiàng)、研制、在軌運(yùn)行到最終在國(guó)際上率先完成一系列星地量子科學(xué)實(shí)驗(yàn),進(jìn)行了系統(tǒng)性的闡述和總結(jié)。同時(shí),該綜述論文還對(duì)國(guó)際空間量子科學(xué)的研究進(jìn)展進(jìn)行了梳理。論文的最后,對(duì)于進(jìn)一步構(gòu)建覆蓋全球的量子通信網(wǎng)絡(luò)和基于空間平臺(tái)的量子物理基礎(chǔ)研究進(jìn)行了前瞻性的展望,表明“墨子號(hào)”系列實(shí)驗(yàn)開(kāi)啟了利用空間平臺(tái)開(kāi)展量子信息和量子物理前沿研究的廣闊天地。

“實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)量子比特糾錯(cuò)表面碼”(Realization of an Error-Correcting Surface Code with Superconducting Qubits)的論文介紹了研究團(tuán)隊(duì)在祖沖之2.1超導(dǎo)量子處理器上實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了一種由17個(gè)量子比特組成的距離為3的糾錯(cuò)表面碼,首次實(shí)現(xiàn)表面碼的重復(fù)糾錯(cuò)。這也是祖沖之號(hào)量子計(jì)算機(jī)首次實(shí)現(xiàn)糾錯(cuò)。量子糾錯(cuò)是從含噪聲中等規(guī)模量子(NISQ)設(shè)備過(guò)渡到成熟的量子計(jì)算機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)。這項(xiàng)研究首次證明了使用表面碼進(jìn)行重復(fù)量子糾錯(cuò)的可行性,為未來(lái)實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大的大規(guī)模量子糾錯(cuò)提供了指導(dǎo)。

國(guó)盾量子有幸參與到這幾項(xiàng)“硬科技”研究工作中,發(fā)揮了企業(yè)在科技創(chuàng)新中的作用。作為中國(guó)率先從事量子科技產(chǎn)業(yè)化的企業(yè),國(guó)盾量子長(zhǎng)期致力于推動(dòng)“產(chǎn)學(xué)研用”融合,以科研引導(dǎo)產(chǎn)業(yè),以產(chǎn)業(yè)反哺前沿科研,為保持和擴(kuò)大中國(guó)在量子信息研究領(lǐng)域的先發(fā)優(yōu)勢(shì)發(fā)揮“國(guó)盾力量”。
《現(xiàn)代物理評(píng)論》是國(guó)際物理學(xué)界最權(quán)威的綜述性期刊,每年僅發(fā)表約四十篇學(xué)術(shù)論文。該期刊一般不接受自由投稿,主要是邀請(qǐng)?jiān)诟黝I(lǐng)域卓有建樹(shù)的物理學(xué)家執(zhí)筆,旨在對(duì)當(dāng)今物理研究的重大熱點(diǎn)問(wèn)題做歷史總結(jié)、原理闡述、現(xiàn)狀分析和趨向預(yù)測(cè)。
《物理評(píng)論快報(bào)》是1958年創(chuàng)辦的世界著名的物理學(xué)頂級(jí)學(xué)術(shù)周刊,隸屬于美國(guó)物理學(xué)會(huì),主要發(fā)表原創(chuàng)性強(qiáng)、極為重要的物理研究成果,目前該期刊的錄用率維持在20%,每年有大約2700多篇科學(xué)論文在《物理評(píng)論快報(bào)》發(fā)表。
論文鏈接:
https://journals.aps.org/rmp/abstract/10.1103/RevModPhys.94.035001
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.129.030501