从中国科学技术大学官网获悉，中国科学院显微磁共振重点实验室该校杜江峰院士领衔的量子处理器首次在室温和大气条件下实现了基于固态自旋系统的量子处理器。可编程量子处理器。该研究成果于1月25日发表于《NPJ量子信息》。据了解，量子计算利用量子叠加有效地解决了经典计算科学中的诸多难题。可编程量子计算是实现量子计算实际应用的重要条件。对于经典计算，用户可以使用相同的硬件架构灵活地完成多种计算任务。然而，绝大多数量子计算实验只是为了运行特定的量子算法而设计的。如果要实施新的量子算法，通常需要重新配置量子计算硬件。可编程量子计算的概念就是为了解决这个问题而提出的。它可以在不改变硬件的情况下实现各种量子算法，只需要配置这些量子处理器的几个参数。然而，在室温固态系统中演示可编程量子计算仍然是一项艰巨的挑战，因为室温固态系统中的量子比特通常面临巨大的噪声，并且它们的量子相干性很容易被破坏。杜江峰课题组利用金刚石中的电子自旋和核自旋作为双量子位系统，首次实现了室温固态自旋可编程量子处理器。研究人员使用绿色激光脉冲对量子处理器进行初始化和读出，并使用一系列高精度的微波和射频脉冲序列来执行量子算法。他们设计了一类通用量子电路，将一系列量子算法的执行转化为微波和射频脉冲的相应幅度和相位参数。对于用户而言，只需有效配置这一系列参数即可完成各种量子算法，避免了繁琐且昂贵的硬件重新配置。这项工作展示了可编程量子处理器的灵活性，这是朝着构建室温固态量子计算迈出的重要一步。
