记者从中国科学技术大学获悉,该校潘建伟教授领导的研究小组首次在国际上原理性地证明了利用量子编码技术可以有效克服量子计算过程中的一类严重错误——量子比特的丢失,为光量子计算机的实用化发展扫除了一个重要障碍.

据介绍,近年来,由于量子特性带来的高效存储和超快并行计算能力,量子计算的研究成为国际热点.然而,学术界公认的困扰这项研究的最大问题是所谓的“消相干效应”,即量子计算机与环境不可避免的耦合而产生的各种噪声,会使计算过程产生各种各样的错误.在各种量子体系中,有一类关键性的消相干效应来源于量子比特的丢失.这种现象在光学系统中最为显著,可直接发生在由于光子被环境吸收或者未被光子探测器测量到等情况下.

为了解决这一问题,潘建伟小组经过近两年的努力,设计了巧妙的多光子容失编码网络,证明了即使在量子计算机内出现量子比特的丢失,这种编码仍然可以很好地保护量子逻辑信息,从而使整个计算过程仍然可以成功完成.这一实验工作很快吸引了国际学术界的广泛关注.

早在今年三月,还在论文刚刚投稿之时,著名量子光学专家保罗·奎亚特(Paul Kwiat)教授就在美国物理年会的量子信息进展综述上专门介绍了这一研究成果.

八月十二日出版的国际著名综合性科学期刊美国《国家科学院院刊》(PNAS),以长文的形式发表了中国科大微尺度物质科学国家实验室的潘建伟教授和他的同事杨涛、陆朝阳等关于量子容失编码实验验证的研究成果.