《多光子多自由度超並行拒錯量子計算研究》是依託北京科技大學，由魏海瑞擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：多光子多自由度超並行拒錯量子計算研究
- 依託單位：北京科技大學
- 項目負責人：魏海瑞
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
量子計算是量子信息的重要研究內容，它能加速計算速度，解決部分經典計算無法解決的難題。基於多自由度量子系統的超並行量子計算既能增加信道容量、節省資源，又能更好地抵抗光子損耗噪聲影響，具有重要的科學意義。人工原子具有相對較長的相干時間和可擴展的優點，是量子計算機理想載體之一，是當今量子信息研究的熱點之一。本項目將對基於人工原子非理想情形下的超並行量子計算展開深入研究，包括對光學不完美輸入-輸出免疫、對不同子系統同時進行獨立操作、不受強耦合的限制等實用條件下,研究兩個及其多個自由度量子系統的超並行量子計算，具體研究內容包括：(1)多光子與人工原子間超並行雜合拒錯量子計算；(2)以人工原子為指示，對光學不完美輸入-輸出免疫的多光子多自由度超並行光量子計算；(3)多自旋超並行固態量子計算。通過這一研究，爭取得到高保真度和高效率的超並行量子計算方案，對超並行量子計算和高容量量子通信研究有所幫助。
結題摘要
超並行量子信息處理是當今國際研究的熱點，並以其獨特的性質引起越來越多研究者的關注。本項目緊密聯繫實驗，對並行和超並行量子信息處理中的部分問題展開深入研究，研究基於人工原子，各種環境下並行和超並行光量子計算、量子算法、量子光學器件構建的思路和方法，並獲得一些有創新性的研究成果：(1) 結合單光子多自由編碼，研究多自由度量子refined Detuch-Jozsa算法；(2) 利用人工原子，提出普適multi-qubit門的構建方法，且普事參數可控；(3) 在不完美物理系統下，設計魯棒的超並行光量子信息處理和量子光學器件方案；我們方案具有信道容量高、環境噪聲影響小、量子並行性強、資源消耗少、對不完美系統魯棒等優點。方案套用於超並行量子計算，服務於超並行遠程量子通信。
