重大科學研究計劃“基于自旋量子調(diào)控的固態(tài)量子計算研究”取得系列成果

    作為經(jīng)典計算方式的繼承和發(fā)展，量子計算能有效處理經(jīng)典計算科學中的許多具有相當計算復雜度甚至無法完成的難題，比如大數(shù)的質(zhì)因數(shù)分解，量子人工智能問題等。

    中國科學技術大學杜江峰主持的重大科學研究計劃項目“基于自旋量子調(diào)控的固態(tài)量子計算研究”發(fā)展了先進的自旋實驗技術與實驗裝備，為自旋量子計算研究提供了重要支撐。該研究實現(xiàn)了保真度高達0.999952的單量子比特邏輯門和0.992的量子受控非門，是當前國際上最高精度水平的固態(tài)自旋量子控制；以自旋體系為量子模擬器，在實驗上實現(xiàn)了對拓撲性質(zhì)、李-楊零點等物理問題的量子模擬；將金剛石單自旋作為磁量子探針，首次獲得單蛋白分子順磁共振譜、單核自旋簇探測和原子結構解析等系列創(chuàng)新成果。

    該項目的研究成果和掃描探針、高梯度磁場等技術結合，在生命及材料領域的單分子成像、結構解析、動力學監(jiān)測以及微觀磁共振研究等方面具有廣闊發(fā)展前景。