8月27日，由邏輯比特科技（Logical Qubit Technology）核心成員參與的聯(lián)合科研團(tuán)隊(duì)在全球頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊 Nature發(fā)表論文“Topological prethermal strong zero modes on superconducting processors”，在“天目2號(hào)” 百比特超導(dǎo)量子芯片上實(shí)現(xiàn)了一種新型“熱”拓?fù)溥吘墤B(tài)，為保護(hù)脆弱的量子信息提供了新路徑。

對(duì)稱(chēng)性保護(hù)的拓?fù)溥吘墤B(tài)是凝聚態(tài)物理中的一種新奇物態(tài)，在學(xué)術(shù)界廣受關(guān)注。它能有效抵抗?jié)M足特定對(duì)稱(chēng)性噪聲的干擾，被認(rèn)為可用于提升量子計(jì)算的可靠性。但拓?fù)溥吘墤B(tài)對(duì)溫度非常敏感，通常僅存在于絕對(duì)零度的理想環(huán)境。此次實(shí)現(xiàn)的新型“熱”拓?fù)溥吘墤B(tài)表明，在非無(wú)序、存在熱激發(fā)的有限溫量子體系中，“預(yù)熱化”機(jī)制能有效抵御熱激發(fā)擾動(dòng)，形成更加穩(wěn)健、長(zhǎng)壽命的拓?fù)溥吘墤B(tài)。

超導(dǎo)量子芯片性能卓越

要想實(shí)現(xiàn)穩(wěn)健的拓?fù)溥吘墤B(tài)離不開(kāi)高水平超導(dǎo)量子芯片的配合。該工作是在邏輯比特科技核心成員參與的自主研制的“天目2號(hào)”百比特量子芯片上完成的。這款芯片比特?cái)?shù)目超過(guò)100，單比特門(mén)保真度達(dá)到99.95%，雙比特門(mén)保真度達(dá)到99.5%，正是這些國(guó)際先進(jìn)水平的技術(shù)指標(biāo)為實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的量子多體物態(tài)提供了有力支撐。

“天目2號(hào)”超導(dǎo)量子芯片

整個(gè)實(shí)驗(yàn)中，研究團(tuán)隊(duì)在“天目2號(hào)”量子芯片上構(gòu)造了一條具有100個(gè)粒子的長(zhǎng)鏈，并對(duì)這些粒子之間的耦合強(qiáng)度進(jìn)行了二聚化設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)顯示，即使長(zhǎng)鏈中存在大量的熱激發(fā)，長(zhǎng)鏈兩端的拓?fù)溥吘墤B(tài)仍然維持了和其在“零溫”基態(tài)下相似的壽命，這種對(duì)熱擾動(dòng)的魯棒性，意味著實(shí)現(xiàn)了一種前所未有的新型“熱”拓?fù)溥吘墤B(tài)。

量子測(cè)控系統(tǒng)首屈一指

性能卓越的百比特超導(dǎo)量子芯片是實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算應(yīng)用的基石，如何高精度地同步操控這些量子比特也至關(guān)重要，對(duì)室溫量子測(cè)控系統(tǒng)有嚴(yán)苛的要求。如果精度不夠高，就無(wú)法看到熱激發(fā)運(yùn)動(dòng)，也無(wú)法實(shí)現(xiàn)新型“熱”拓?fù)溥吘墤B(tài)。

在此次實(shí)驗(yàn)中，邏輯比特科技自主研發(fā)的量子測(cè)控系統(tǒng)在同步高精度操控百量子比特上發(fā)揮了重大作用。這套百比特測(cè)控系統(tǒng)具有高同步、高精度、高效率等特點(diǎn)，其模塊化設(shè)計(jì)可擴(kuò)展至上千比特同步測(cè)控，適用于未來(lái)規(guī)?；孔佑?jì)算應(yīng)用。值得一提的是，根據(jù)目前公開(kāi)發(fā)表的數(shù)據(jù)，本實(shí)驗(yàn)是國(guó)內(nèi)首次展示100比特的同步高保真度操控。

量子測(cè)控系統(tǒng)

杭州邏輯比特科技有限公司成立于2022年6月。團(tuán)隊(duì)核心成員出自浙江大學(xué)超導(dǎo)量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)室，曾兩度創(chuàng)造超導(dǎo)量子系統(tǒng)全局糾纏比特?cái)?shù)世界紀(jì)錄。2021年，發(fā)布30比特“莫干1號(hào)”和“天目1號(hào)”立體封裝量子芯片。2022年，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)超過(guò)100比特的量子芯片，為全球推進(jìn)量子計(jì)算發(fā)展貢獻(xiàn)了中國(guó)力量。

目前，公司技術(shù)和產(chǎn)品以量子芯片設(shè)計(jì)和制備為核心，依托量子芯片領(lǐng)域深厚積累，公司自主研發(fā)了量子測(cè)控系統(tǒng)、量子計(jì)算機(jī)和量子云平臺(tái)等全流程技術(shù)和產(chǎn)品。2025年，公司超額完成營(yíng)收目標(biāo)。

公司創(chuàng)始人、CEO王震表示，邏輯比特科技致力于成為一家世界級(jí)的量子計(jì)算企業(yè)，完成從物理量子比特到邏輯量子比特的進(jìn)階跨越，以務(wù)實(shí)的方式加速量子計(jì)算時(shí)代的到來(lái)。