中国学者在超冷原子量子计算和模拟研究中取得突破

新华社合肥6月19日电(记者徐海涛、董瑞丰)中国科学技术大学教授潘建伟、苑震生等人日前在光晶格中首次实现1250对原子高保真度纠缠态的同步制备。这是超冷原子量子计算和模拟研究中的一项重要进展，国际知名学术期刊《科学》19日在线发布了该成果。

记者从中国科学技术大学获悉，基于上述进展，研究团队下一步将通过连接多对纠缠原子，制备几十个到上百个原子比特的纠缠态，以进一步开展量子计算和模拟研究。

量子计算和模拟被认为是未来推动高速信息处理的颠覆性技术，实现量子纠缠的比特数量越多，量子计算的能力就越强。实现大规模纠缠态的通常途径是，先"两两结对"同步制备大量纠缠粒子对，然后沿横向、纵向分别连接形成多粒子纠缠，使其"牵一发而动全身"，形成多比特纠缠态。

近十几年来，国际科学界在多条技术路线上展开研究，光晶格超冷原子比特被认为是极具前景的技术路线之一。中国科大研究团队与海外科研机构合作，多年来对基于超冷原子光晶格的可拓展量子信息处理展开联合攻关，并取得系列进展。

近期，他们首次提出了"使用交错式晶格结构将处在绝缘态的冷原子浸润到超流态中"的新制冷机制，并实验实现了这一制冷过程。制冷后，系统的熵降低到六十五分之一。在此基础上，研究团队开发2比特高速纠缠门，获得了纠缠保真度为99.3%的1250对纠缠原子。