啟科量子首席科學(xué)家、中山大學(xué)羅樂教授帶領(lǐng)的研究團隊在《物理學(xué)報》2022年第71卷第8期發(fā)表了《離子阱中以聲子為媒介的多體量子糾纏與邏輯門》一文。文章分析了離子阱中以聲子為媒介的多體量子糾纏和量子邏輯門的關(guān)鍵技術(shù)，揭示了利用激光場驅(qū)動離子鏈運動態(tài)，通過非線性相互作用，來實現(xiàn)囚禁離子量子邏輯門的基本物理過程。相關(guān)學(xué)術(shù)文章鏈接：

https://wulixb.iphy.ac.cn/cn/article/doi/10.7498/aps.71.20220360

囚禁離子量子計算是目前通用量子計算機發(fā)展中的領(lǐng)先路線之一。離子阱量子計算機由于量子比特相干時間長、量子比特之間的連接性好、邏輯門操作保真度高等特點備受業(yè)界關(guān)注，但擴展性問題依然是較大的挑戰(zhàn)。基于超快激光的超快量子邏輯門是解決該問題的主要途徑之一。

超快邏輯門主要依靠鎖模激光器產(chǎn)生的超短光脈沖耦合離子內(nèi)態(tài)與聲子態(tài)，實現(xiàn) Lamb-Dicke 極限之外、速度不受限于阱頻率的單比特門及兩比特糾纏門。文章系統(tǒng)介紹了超快量子邏輯門的實現(xiàn)方案，特別是通過調(diào)制激光脈沖或設(shè)計合適的脈沖序列來解耦聲子多運動模式的方法。本文介紹的理論方法和實驗技術(shù)對發(fā)展基于超快激光-原子相互作用的多體量子糾纏和量子邏輯門操作有重要價值，表明基于超快激光量子邏輯門是離子阱量子計算機的重要發(fā)展方向。

目前，啟科量子廣東量子信息技術(shù)研究院正在與中山大學(xué)深圳研究院量子信息技術(shù)中心合作，推動多體量子糾纏和邏輯門在離子阱量子計算機中的應(yīng)用。相關(guān)科研成果將有望在年內(nèi)運用到天算一號計算機中，基于超快激光的工程化實施方案，實現(xiàn)50比特規(guī)模的離子阱量子算法。啟科量子作為亞洲首家從事離子阱量子研發(fā)的頭部企業(yè)，將在解決量子計算“卡脖子”難題方面，推進產(chǎn)學(xué)研縱深發(fā)展。