Q快讯 | 清华交叉中心尹璋琦研究员在npj上发表最新研究成果

9月27日，《npj Quantum information》在线发表了清华大学交叉学院尹璋琦助理研究员的最新最新成果。

论文题目为“16-qubit IBM universal quantum computer can be fully entangled“（《16 量子比特的IBM通用量子计算机可以完全纠缠》），第一署名单位为清华大学，2016级本科生王远皓为第一作者。尹璋琦为通讯作者。

自90年代中期以来，随着Shor算法的发明以及量子纠错等许多其他重要发现，量子计算一直是一个活跃的研究课题.在过去的二十年中，量子计算的物理实现取得了重大进展。单量子比和双量子比特门的保真度超过99％，达到容错量子计算的门槛.超导和离子井量子计算机中的量子比特数现在都超过20个。预计未来几年，量子比特的数量将接近50或更多。那时量子计算机可能比某些特定任务的最快经典计算机更强大，进入所谓量子霸权(Quantum supremacy)。

IBM Q是IBM发布的量子云服务。它目前的后端设备包括两个具有5个超导量子比特（ibmqx2和ibmqx4）的处理器，一个16-qubit处理器（ibmqx5）和一个20-qubit处理器（QS1_1）。IBM最近宣布他们已成功构建并测试了20-qubit IBM的量子云服务提供高保真量子门操作和测量。因此在IBM Q发布之后，许多团队对其进行了测试并在云上进行了量子计算实验。

纠缠被认为是量子物理学中最经典的表现形式。它也是量子信息处理的关键资源。贝尔态，GHZ态（Greenberger-Horne-Zeilinger）和簇态等高度纠缠的态已经应用于量子隐形传态，超密集编码，单向量子计算和各种量子算法。因此，产生高度纠缠态的能力是证明量子处理器（如ibmqx5）量子化的重要一步。然而，由于容错门的累积，该任务变得更加艰巨。

在本文中，尹老师提出一种：希望通过产生高度纠缠态来评估16-qubit ibmqx5器件的量子性能。即图态它是一种重要的多体纠缠态，广泛用于量子计算，量子纠错。他们通过IBM Q云服务（ibmqx5）生成对应于涉及8到16个量子比特的环的图态，使用针对ibmqx5上的通用设置定制的优化低深度电路。使用基于降低密度矩阵的纠缠标准检测高达16个量子比特的完全纠缠。 Qubits完全纠缠在一个意义上，即态涉及所有物理量子比特并且与任何固定分区密不可分。

相关网址：

[1] https://www.nature.com/articles/s41534-018-0095-x?from=groupmessage

[2] https://www.qtumist.com/post/3999

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