潘建偉研究小組在國際上率先實現量子容失編碼

       據悉，來自中國科學技術大學微尺度物質科學國家實驗室的潘建偉教授和他的同事楊濤、陸朝陽等在8月12日出版的國際著名綜合性科學期刊美國《國家科學院院刊》（PNAS）上以長文的形式發表了他們關于量子容失編碼實驗驗證的研究成果。在該研究中，潘建偉小組首次在國際上原理性地證明了利用量子編碼技術可以有效克服量子計算過程中的一類嚴重錯誤－量子比特的丟失，為光量子計算機的實用化發展掃除了一個重要障礙。

　　近年來，由于量子特性帶來的高效存儲和超快并行計算能力，量子計算的研究成為國際熱點。然而，學術界公認的困擾這項研究的最大問題是所謂的“消相干效應”，即量子計算機與環境不可避免的耦合而產生的各種噪聲會使計算過程產生各種各樣的錯誤。在各種量子體系中，有一類關鍵性的消相干效應來源于量子比特的丟失。這種現象在光學系統中最為顯著，可直接發生在由于光子被環境吸收或者未被光子探測器測量到等情況下。

　　為了解決這一問題，潘建偉小組經過近兩年的努力，設計了巧妙的多光子容失編碼網絡，證明了即使在量子計算機內出現量子比特的丟失，這種編碼仍然可以很好地保護量子邏輯信息，從而使整個計算過程仍然可以成功完成。這一實驗工作很快吸引了國際學術界的廣泛關注。今年三月，還在論文剛剛投稿之時，著名量子光學專家Paul Kwiat教授就在美國物理年會的量子信息進展綜述上專門介紹了這一研究成果。