中国学者开创性实现量子随机行走

据新华社5月6日消息，近期，中国科学技术大学教授潘建伟、朱晓波、彭承志等组成科研团队，联合中科院物理研究所研究员范桁等学者，开创性地将超导量子比特应用到量子随机行走的研究中，将对未来多体物理现象的模拟以及通用量子计算的研究产生重要影响。国际权威学术期刊《科学》日前发表了该研究成果。

“随机行走”是指行走者的无规律移动，这个概念100多年来已在物理学、经济学等多个领域得到研究和应用。

从人类基因图谱的绘制到宇宙天体演化的模拟，在这些复杂的多体系统模拟中，每多涉及一个粒子，计算量往往就会呈指数级增长，这就需要具备超强运算能力的量子计算技术迅速发展。超导量子计算是量子计算最有前景的方案之一，但在不断集成更多量子比特的同时，如何保证量子比特的质量，是当前科研人员面临的最大挑战。

近期，潘建伟团队与范桁等学者合作，在成功实现12个高质量量子比特计算系统基础上，在世界上首次尝试在固态量子计算系统中实验演示强关联纠缠体系的量子随机行走。他们详细研究了单粒子及双粒子激发下的量子行走行为，观察到量子行走过程中量子纠缠的传播及演化，并成功观察到了双光子的费米子化行为。