小花仙斗罗大陆

  • 量子计算研究部

光量子计算研究方(fang)向(xiang)

  本(ben)研究(jiu)方向(xiang)在非线(xian)性光学(xue)、半导体量(liang)(liang)子(zi)点等多种途径开展(zhan)探索(suo)和深(shen)入研究(jiu),发展(zhan)高(gao)品(pin)质的(de)(de)单光子(zi)源和纠缠光源,在近(jin)期实(shi)(shi)现具有实(shi)(shi)际应用(yong)价值的(de)(de)50-100个量(liang)(liang)子(zi)比特的(de)(de)相干操纵和量(liang)(liang)子(zi)纠缠。通过玻色取样这个任务演示超(chao)越最快的(de)(de)超(chao)级计(ji)算(suan)机的(de)(de)计(ji)算(suan)能(neng)力(li),实(shi)(shi)现“量(liang)(liang)子(zi)优越性”,并在此平(ping)台探索(suo)各自(zi)实(shi)(shi)际应用(yong)。同(tong)时,利(li)用(yong)高(gao)品(pin)质的(de)(de)量(liang)(liang)子(zi)光源实(shi)(shi)现超(chao)越经典极限的(de)(de)量(liang)(liang)子(zi)精密(mi)测量(liang)(liang)技术和可扩展(zhan)的(de)(de)量(liang)(liang)子(zi)信息网络。

  代(dai)表性成(cheng)果(guo)包括:1. 首(shou)创量子(zi)(zi)点(dian)脉(mai)冲共振激发技(ji)术,在国际上首(shou)次(ci)解决单光(guang)子(zi)(zi)源的品(pin)质和(he)(he)效率问题,制备了(le)国际最高(gao)(gao)效率和(he)(he)最高(gao)(gao)品(pin)质的单光(guang)子(zi)(zi)源。2. 多(duo)次(ci)刷新了(le)并至(zhi)今保(bao)持着国际记录,利用多(duo)光(guang)子(zi)(zi)操纵系统性地(di)实(shi)验(yan)验(yan)证了(le)量子(zi)(zi)计(ji)(ji)算(suan)的指数加(jia)速算(suan)法。3. 实(shi)现单光(guang)子(zi)(zi)多(duo)自由度和(he)(he)高(gao)(gao)维度的量子(zi)(zi)隐形传态(tai)。4. 实(shi)现了(le)超(chao)越经典(dian)计(ji)(ji)算(suan)机能(neng)力的波(bo)色取(qu)样。

超冷原子量(liang)子模(mo)拟研究方向

  在达到(dao)通用(yong)量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)计(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan)所需的(de)(de)量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)比特数目(mu)、量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)容错界限等方面的(de)(de)技术(shu)要求(qiu)之前(qian)(qian),通过规模(mo)化(hua)多粒子(zi)(zi)(zi)纠(jiu)缠的(de)(de)制(zhi)备和操纵,可以率(lv)先研(yan)(yan)制(zhi)出针对(dui)(dui)一些(xie)特定重(zhong)大问题(ti)的(de)(de)专(zhuan)用(yong)量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)计(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan)机即量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)模(mo)拟(ni)(ni)机,超(chao)(chao)(chao)冷原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)具有相互作用(yong)可精确控(kong)(kong)制(zhi)的(de)(de)优(you)(you)势(shi),是实(shi)现量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)模(mo)拟(ni)(ni)和量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)计(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan)的(de)(de)理想系统,成为(wei)研(yan)(yan)究诸如凝聚(ju)态(tai)物(wu)理,核物(wu)理和天(tian)体物(wu)理等少体和多体量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)现象的(de)(de)理想平台。我们将针对(dui)(dui)经典计(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan)机无(wu)法(fa)胜任的(de)(de)、物(wu)理机制(zhi)尚(shang)不清楚的(de)(de)若干重(zhong)要物(wu)理问题(ti)开(kai)发专(zhuan)用(yong)量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)计(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan)机,通过集成和发展目(mu)前(qian)(qian)超(chao)(chao)(chao)冷原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)实(shi)验(yan)研(yan)(yan)究中最先进的(de)(de)实(shi)验(yan)技术(shu),包(bao)括:光(guang)晶格调控(kong)(kong)、Feshbach共振(zhen)、高(gao)分辨(bian)量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)显微镜技术(shu)、空间(jian)光(guang)调制(zhi)技术(shu)、长退相干时(shi)间(jian)、低散射率(lv)、均(jun)匀势(shi)阱、超(chao)(chao)(chao)低熵(shang)系统、等效(xiao)磁场模(mo)拟(ni)(ni)、自旋轨道(dao)耦(ou)合、超(chao)(chao)(chao)稳磁场控(kong)(kong)制(zhi)技术(shu)、受激拉曼绝(jue)热通道(dao)等,建(jian)设(she)极致条件(jian)的(de)(de)超(chao)(chao)(chao)冷费米/玻(bo)色(se)原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)、极性(xing)原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)/分子(zi)(zi)(zi)系统。在实(shi)验(yan)上(shang)调控(kong)(kong)恰当(dang)尺寸的(de)(de)超(chao)(chao)(chao)冷原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)体系,优(you)(you)化(hua)体系的(de)(de)退相干时(shi)间(jian),开(kai)展在基础(chu)物(wu)理或其他领域有应用(yong)价值的(de)(de)超(chao)(chao)(chao)越经典计(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan)极限的(de)(de)量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)模(mo)拟(ni)(ni)和量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)计(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan)研(yan)(yan)究,如高(gao)温超(chao)(chao)(chao)导、量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)化(hua)学、纠(jiu)缠动力学、非平衡(heng)态(tai)物(wu)理等,完善(shan)对(dui)(dui)量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)物(wu)态(tai)的(de)(de)认(ren)知,为(wei)新型量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)材料的(de)(de)设(she)计(ji)(ji)提供依据。

超(chao)导(dao)量子计算研(yan)究方向

  超(chao)导量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)计(ji)(ji)算(suan)(suan)是基于超(chao)导电(dian)路(lu)的(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)计(ji)(ji)算(suan)(suan)方案(an),其(qi)核心器件是超(chao)导约(yue)瑟夫(fu)森结。超(chao)导量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)电(dian)路(lu)在设(she)计(ji)(ji),制(zhi)备和测量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)等方面与现(xian)有(you)的(de)(de)(de)(de)集成(cheng)电(dian)路(lu)技术(shu)具(ju)有(you)较(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)兼容性(xing),对(dui)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)比(bi)(bi)特的(de)(de)(de)(de)能(neng)级与耦合可以(yi)实(shi)现(xian)非常灵活的(de)(de)(de)(de)设(she)计(ji)(ji)与控制(zhi),极具(ju)规模(mo)化(hua)的(de)(de)(de)(de)潜力(li)。由于近年来的(de)(de)(de)(de)迅(xun)速发展(zhan)(zhan),超(chao)导量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)计(ji)(ji)算(suan)(suan)成(cheng)为目(mu)前(qian)最有(you)希望实(shi)现(xian)通(tong)用(yong)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)计(ji)(ji)算(suan)(suan)的(de)(de)(de)(de)候选方案(an)之一。我们通(tong)过对(dui)包括超(chao)导量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)处理器、极低温极低噪声测量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)控制(zhi)平台以(yi)及量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)计(ji)(ji)算(suan)(suan)电(dian)子(zi)(zi)(zi)学软硬(ying)件的(de)(de)(de)(de)全方位布局,先期已经成(cheng)功(gong)实(shi)现(xian)了(le)12比(bi)(bi)特纠缠,以(yi)及对(dui)超(chao)过20比(bi)(bi)特的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)精度(du)(du)相(xiang)干操控,在量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)算(suan)(suan)法演示(shi)、高(gao)(gao)保真门实(shi)现(xian)、量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)模(mo)拟以(yi)及量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)机器学习(xi)等方向(xiang)进行了(le)积(ji)极的(de)(de)(de)(de)探索。目(mu)前(qian)正在研制(zhi)60比(bi)(bi)特超(chao)导量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)计(ji)(ji)算(suan)(suan)系统,力(li)争近期在量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)随机线路(lu)采(cai)样问题上展(zhan)(zhan)示(shi)“量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)优越性(xing)”。下一步,将在保证每一个量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)比(bi)(bi)特高(gao)(gao)精度(du)(du)相(xiang)干操控的(de)(de)(de)(de)基础上进一步扩展(zhan)(zhan)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)比(bi)(bi)特数目(mu),力(li)争在有(you)实(shi)用(yong)价值的(de)(de)(de)(de)问题上展(zhan)(zhan)现(xian)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)计(ji)(ji)算(suan)(suan)压倒性(xing)的(de)(de)(de)(de)处理器能(neng)力(li),并研究实(shi)现(xian)可扩展(zhan)(zhan)的(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)纠错方案(an),为通(tong)用(yong)容错量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)计(ji)(ji)算(suan)(suan)打下基础。

离(li)子(zi)阱量子(zi)计算研究方向(xiang)

  以超高真空(kong)环境(jing)下束(shu)缚(fu)带电的(de)(de)原子(zi)(zi)(zi)和分子(zi)(zi)(zi)为研(yan)究对(dui)象,通过激光和微波等(deng)方式(shi)操控(kong)离子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)内部和外(wai)部状态,进而(er)作为量子(zi)(zi)(zi)信息的(de)(de)载(zai)体,进行量子(zi)(zi)(zi)算法、量子(zi)(zi)(zi)模(mo)拟和量子(zi)(zi)(zi)信息基本问题等(deng)方向(xiang)研(yan)究。

  主要研究内容包括:

  1)量子(zi)调(diao)控方法(fa):研究离子(zi)体系的单比特和多比特量子(zi)操控,提高操控精度和调(diao)控速(su)率,开发新型的调(diao)控手段;

  2)可扩展系(xi)(xi)统(tong)和技(ji)术(shu)开(kai)(kai)发(fa):解(jie)决面(mian)向开(kai)(kai)发(fa)离子(zi)阱体(ti)系(xi)(xi)向规模(mo)化扩展的(de)重点(dian)技(ji)术(shu)问题(ti),研究集成低温光学恒温系(xi)(xi)统(tong)、可扩展的(de)离子(zi)阱芯片(pian)、微纳光学电学系(xi)(xi)统(tong)、高精度规模(mo)化电子(zi)学操控器件等(deng),以(yi)及开(kai)(kai)发(fa)高效离子(zi)填装、荧(ying)光收集读(du)出、离子(zi)输运、离子(zi)链中冷却(que)、整形和调制(zhi)等(deng)技(ji)术(shu);

  3)量子算法和(he)应(ying)用:针对(dui)离(li)子阱(jing)体系特有的耦合结构,开发适用的量子算法,探索应(ying)用场(chang)景以及(ji)进行实验(yan)演示;

  4)量子精(jing)密测量:依托高精(jing)度的调控,使用离子阱平台开展对光(guang)频率标准、基本物理常数测定、微弱相互作(zuo)用模型定界等方(fang)面(mian)的研究;

  5)量(liang)子计算机(ji)工(gong)程:整合(he)较成(cheng)熟的(de)技术,开发集成(cheng)度高、稳定性好的(de)量(liang)子计算整机(ji),以(yi)及与云端技术、分布(bu)式计算等技术结合(he)和对接。

硅基量(liang)子(zi)点量(liang)子(zi)计算(suan)研究(jiu)方向(xiang)

  半(ban)导体栅控(kong)量(liang)子(zi)点是一种三维空间受(shou)限的微纳器件(jian)。通过给制备在(zai)半(ban)导体异质结表面的电(dian)极(ji)施加合(he)适电(dian)压,可以将电(dian)子(zi)束缚在(zai)“准零维”势阱(jing)内,从而(er)形成(cheng)可控(kong)性良(liang)好的“人(ren)造原子(zi)”。其具(ju)有可扩展(zhan)、可集成(cheng)、与(yu)现(xian)代(dai)半(ban)导体工艺兼容(rong)、易于集成(cheng)经(jing)典测控(kong)电(dian)路、有望突破极(ji)低(di)温工作环境(jing)限制等(deng)众多优良(liang)特性,被认为(wei)是最有可能实现(xian)通用量(liang)子(zi)计算的体系之一。

  天然硅材料(liao)中(zhong)核自旋较少,利用硅基(ji)量子点中(zhong)的(de)(de)电子自旋状态编码的(de)(de)量子比特(te)(te)具(ju)有较长的(de)(de)相干时间,特(te)(te)别是还可以利用同位素纯化技术(shu)去除(chu)材料(liao)中(zhong)带核自旋的(de)(de)29Si成分,进一步提升量子比特(te)(te)相干特(te)(te)性。近几年,国际上硅基(ji)量子计算发展迅(xun)速,单量子比特(te)(te)和两(liang)量子比特(te)(te)逻辑门操控保(bao)真度均(jun)已达到容错量子计算阈值。

  硅(gui)基量(liang)(liang)子点量(liang)(liang)子计(ji)算研究将以实用化量(liang)(liang)子计(ji)算为(wei)目标,系统研究与现代半导(dao)(dao)体工艺兼容的硅(gui)基半导(dao)(dao)体材料结构(gou)及(ji)生长、硅(gui)基量(liang)(liang)子芯片(pian)制备(bei)及(ji)编码(ma)、高(gao)保真度量(liang)(liang)子比(bi)特操控及(ji)测量(liang)(liang)、多量(liang)(liang)子比(bi)特相干耦合及(ji)扩展、量(liang)(liang)子芯片(pian)与经(jing)典测控电路集成等。

图:硅基量子(zi)芯(xin)片多层栅结构示意(yi)图

金刚石色心量子计算研究方向(xiang)

  以(yi)(yi)金刚(gang)石(shi)中发光(guang)点缺陷(xian)为研究(jiu)对(dui)象,以(yi)(yi)其(qi)自旋作为量子(zi)比(bi)特,发展(zhan)基于微(wei)波(bo)、光(guang)学等手段在内的自旋调(diao)控技术,开(kai)展(zhan)其(qi)在量子(zi)计算网(wang)络、量子(zi)模(mo)拟等方面的研究(jiu)。

  主要(yao)研(yan)究内容包含(han):

  1)金(jin)刚(gang)石(shi)量(liang)子芯片研制(zhi)(zhi):系统开发金(jin)刚(gang)石(shi)生长、色心制(zhi)(zhi)备、金(jin)刚(gang)石(shi)加工(gong)与集成的(de)完整工(gong)艺,研制(zhi)(zhi)高品质、可规(gui)模化(hua)的(de)金(jin)刚(gang)石(shi)量(liang)子芯片;

  2)量(liang)子(zi)调控技术:发(fa)展(zhan)高精度自(zi)旋量(liang)子(zi)比特操(cao)控技术,实(shi)现(xian)通用量(liang)子(zi)逻辑门保(bao)真度超过容(rong)错量(liang)子(zi)计算的阈值(zhi)要求;发(fa)展(zhan)基于光(guang)、电等方法的自(zi)旋读(du)出手(shou)段,实(shi)现(xian)保(bao)真度超过容(rong)错阈值(zhi)的自(zi)旋量(liang)子(zi)态读(du)出技术;

  3)复(fu)(fu)合量(liang)子(zi)体(ti)(ti)(ti)系(xi)研(yan)究:开(kai)展以自旋为核心(xin)的(de)复(fu)(fu)合量(liang)子(zi)体(ti)(ti)(ti)系(xi)调控研(yan)究,探索与(yu)(yu)开(kai)发复(fu)(fu)合量(liang)子(zi)体(ti)(ti)(ti)系(xi)在量(liang)子(zi)计算与(yu)(yu)模拟上(shang)的(de)优越性;

  4) 量(liang)(liang)(liang)子算(suan)(suan)法与模拟研究(jiu):在(zai)自旋体(ti)系上(shang)开(kai)展量(liang)(liang)(liang)子纠(jiu)错、量(liang)(liang)(liang)子人(ren)工(gong)智能等(deng)算(suan)(suan)法的研究(jiu);实现(xian)对拓(tuo)(tuo)扑(pu)材料、复杂(za)分子、长程(cheng)相互作(zuo)用自旋体(ti)系等(deng)的量(liang)(liang)(liang)子模拟,完成对拓(tuo)(tuo)扑(pu)不(bu)变(bian)量(liang)(liang)(liang)、拓(tuo)(tuo)扑(pu)量(liang)(liang)(liang)子相变(bian)及拓(tuo)(tuo)扑(pu)激发(fa)等(deng)重要物理量(liang)(liang)(liang)和物理性质的测(ce)量(liang)(liang)(liang)与观测(ce)。

计算和理论(lun)研究(jiu)方向(xiang)

  围绕量子关(guan)联体(ti)系和超(chao)冷原子量子模拟的典型体(ti)系,如高温超(chao)导、强关(guan)联费米(mi)气体(ti)及(ji)人工规范场等,探索相关(guan)内在机制,建立理论描述,发(fa)展半定(ding)量和定(ding)量的数值(zhi)计(ji)算方法。主(zhu)要研究(jiu)内容(rong)包(bao)括:

  1)量子多体理论(lun):超(chao)导(dao)、超(chao)流(liu)等;

  2)量子(zi)关(guan)联体(ti)系的(de)数(shu)值计(ji)算方法:量子(zi)蒙特卡洛方法,矩阵乘积态(tai)算法等;

  3)量子模拟(ni)理(li)论:超冷(leng)费米原子气(qi)体(ti)(ti)、光晶格中的量子多体(ti)(ti)效应(ying)、人工规范场、冷(leng)原子体(ti)(ti)系(xi)的动(dong)力学;

  4)量(liang)子(zi)信息理论:量(liang)子(zi)关联,量(liang)子(zi)非定(ding)域性的探测方(fang)法及其应用;量(liang)子(zi)通信,量(liang)子(zi)网络(luo)的新颖方(fang)案(an)等;

  5)超(chao)冷原子(zi)气(qi)体(ti)和光晶格中的(de)超(chao)流、配对(dui)等强关联物理

  开展Fermi Hubbard 模型、费米原子(zi)的配对及超流现象、粒子(zi)数(shu)失(shi)配体系(xi)、偶极作用下的冷原子(zi)气体、低维系(xi)统(tong)、复杂晶格系(xi)统(tong)研究。

  6)超冷(leng)原(yuan)子(zi)气体中的非平(ping)衡态(tai)动力学及(ji)拓(tuo)扑物态(tai)

  拓(tuo)(tuo)扑(pu)(pu)物态、拓(tuo)(tuo)扑(pu)(pu)超流、开(kai)放系统和非厄密体系、量子淬火和Floquet动力(li)学问题,量子热化,多体局域化。

  7)超冷(leng)原子气体中的少体物(wu)理研究:包括Efimov物(wu)理,超冷(leng)化学反应等。

  8)高(gao)温超导(dao)理论(lun)

  高(gao)温(wen)超导(dao)的赝能隙(xi)现象和理(li)论及相关的输运(yun)性(xing)质;

  魔角扭转双(shuang)层石墨烯(xi)等新型(xing)超导体(ti)(ti)及(ji)强关(guan)联体(ti)(ti)系的物(wu)性和理(li)论研究。

xml地图 | sitemap地图
海边
分享到:QQ空间新浪微博腾讯微博人人网微信
十宗罪 熊出没 变成你的那一天 最强狂兵 猫和老鼠 生僻字 万古神帝 炉石传说长安汽车 看你看我 马克龙手机遭监听 镇魂街 光年之外我的世界 1921 5566 月光变奏曲 吞噬星空 易烊千玺 生僻字 最强狂兵 雷克萨斯 坦克世界 鲁迅 全职法师 圣墟 起风了 天官赐福 密室大逃脱 今年盛夏气候预测 郑州初二学生:同学消失在京广隧道 十宗罪 极限挑战宝藏行 宝马 Without Me Upperground 天龙八部 奔跑吧兄弟 澳大利亚vs西班牙 我不是潘金莲 乌女兵穿高跟鞋 暴雨救援感人瞬间 哥斯拉大战金刚 南京疫情传播链增至170人 凯特王妃 世界周刊蜡笔小新 狐妖小红娘 What If Love 奥迪 悬崖之上 大妈水枪喷火炬手 造梦西游3 翼龙无人机成救灾黑科技 坦克世界 朱一龙 熊出没 天龙八部 我很愉快 | 下一页
Baidu
sogou
百度 搜狗 360