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首次完成强关联纠缠体系的量子随机行走实验

2019-07-09
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  完成单位:中国科学技术大学、中国科学院物理研究所

  量子随机行走是经典随机行走在量子力学中的拓展,利用量子叠加态的特性,粒子在格点中行走特性需要用量子力学的波函数统计规律来诠释。量子随机行走本身可以模拟多体物理体系的量子行为,并且理论上最终可用于通用量子计算,因而引起高度关注。

  中国科学院院士、中国科学技术大学教授潘建伟团队基于此前实现的12个量子比特多体真纠缠态,联合中科院物理研究所理论团队,首次在固态量子计算系统中实验演示了强关联纠缠体系的量子随机行走。团队研究了单粒子及双粒子激发下一维短程耦合的量子随机行走,观察到了高保真度的态、纠缠度及关联函数在时空光锥中的含时演化。此外,实验上首次观察到了由于边界反射及波函数干涉形成的次级纠缠波阵面的传播行为。在引入双粒子激发的情况下,实验上观测到了由时间依赖的长程反相关的强关联光子形成的费米子化行为,描绘出光子的反聚束行为。

  相关成果于2019年5月2日在线发表于《科学》。该工作为未来利用量子随机行走进行多体物理现象的模拟以及通用量子计算研究打下了基础。

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  超导量子计算在强关联纠缠体系的量子随机行走实验研究中取得进展 

单光子在11个一维链超导量子比特中的随机游走

打印 责任编辑:侯茜

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