近日，中科院武汉物理与数学研究所詹明生团队在基于中性原子的量子信息处理的基础研究中取得重要进展。该团队率先利用魔幻光强技术构造高品质的中性原子量子寄存器，并在该新型量子寄存器中实现了保真度高于99.99%的全局单量子比特门。该操控精度超过了公认的容错量子计算要求的量子门操控精度阈值。相关成果日前发表于《物理评论快报》。
中性原子体系作为量子计算的候选体系之一，与超导、半导体等候选体系相比具有良好的可扩展性、较长的相干时间、可控的原子间相互作用等优势。
在此前的实验研究中，国际上众多研究组均采用会对原子产生较大微分光频移的光偶极阱阵列装载中性原子，用于构造量子寄存器。在固有的非均匀展宽的影响下，这些研究组对寄存器中单比特量子全局逻辑门操作的错误率通常在10-3量级，未曾达到量子纠错的容错阈值（1×10-4）。该问题成为基于中性原子搭建实用型量子计算机的三大障碍之一。
来源：《中国科学报》