测量捕获离子量子比特的同时控制光
导读 量子信息非常脆弱，在实验过程中通常难以保护。保护量子比特免受意外测量对于受控量子操作至关重要，尤其是在量子纠错等协议中对相邻量子比...
量子信息非常脆弱，在实验过程中通常难以保护。保护量子比特免受意外测量对于受控量子操作至关重要，尤其是在量子纠错等协议中对相邻量子比特进行状态破坏测量或重置时。
当前保护原子量子位免受干扰的方法可能会浪费相干时间、额外的量子位，并引入错误。
滑铁卢大学的研究人员成功证明了能够测量被捕获的离子量子比特并将其重置为已知状态，而不会干扰仅几微米远的相邻量子比特——这一距离小于人类头发的宽度，约为 100 微米厚。
此次演示有可能对该领域的未来研究产生重大影响，包括推进量子处理器的发展、提高现有机器中量子模拟等任务的速度和能力、以及实现错误校正。
这项突破是由量子计算研究所 (IQC) 教员兼物理和天文学系教授 Rajibul Islam 领导的团队以及博士后研究员 Sainath Motlakunta 及其研究小组的学生共同实现的。该研究成果发表在《自然通讯》杂志上。
通过精确控制这些操作中使用的激光，他们克服了曾经被认为是不可能完成的挑战：在如此近的距离测量其他量子比特的同时保护量子比特。
自 2019 年以来，Islam 和他的团队一直在量子信息实验室捕获用于量子模拟的离子。这项新演示是该小组 2021 年使用可编程全息技术取得突破的下一步，结合离子阱，证明了操纵和摧毁一个量子比特是可行的。
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