強磁場自旋系統退相干機制和量子控制實驗研究

《強磁場自旋系統退相干機制和量子控制實驗研究》是依託中國科學院合肥物質科學研究院，由陳宏偉擔任項目負責人的聯合基金項目。

基本介紹

• 中文名：強磁場自旋系統退相干機制和量子控制實驗研究
• 項目類別：聯合基金項目
• 項目負責人：陳宏偉
• 依託單位：中國科學院合肥物質科學研究院

項目摘要

量子相干性在量子信息處理中發揮了舉足輕重的作用。因而對於量子系統退相干機制以及量子相干控制的研究也一直是國際上長期關注的重點問題。在高場條件下對量子系統開展深入研究，量子相干控制必然將成為重要的研究方向。本項目擬研究強磁場下退相干機制，尤其是自旋弛豫機制。有效利用弛豫演化過程，實現高保真度量子初態的製備。並探索將邏輯門操作與退相干控制方法相結合，在高場條件下實現高精度量子控制操作，從而為開展高場條件下基於自旋系統高量子比特量子計算與量子模擬研究提供有利條件。該技術方法也將為開展強磁場條件下的生物、物理等領域的研究工作提供有力支撐。

結題摘要

本項目以碳、氮、氟等原子的核自旋作為量子比特，利用核磁共振技術研究高場下量子系統的退相干機制，發展量子相干控制方法，實現高場下量子初態製備和高精度量子邏輯門。我們研究絕熱量子演化過程，發展高保真度絕熱量子算法，並“利用高保真度絕熱量子計算方法實驗實現大數分解291311”。通過在量子演化中引入隨機回聚脈衝序列、子系統最佳化控制算法等脈衝控制技術，在16.5T磁場下“實驗實現12比特量子偽隨機操作生成器”。我們把抑制量子系統退相干方法與控制量子系統演化的強調製脈衝技術相結合，發展高精度量子邏輯操控技術，完成 “利用量子模擬方法解決水分子能級問題”和“量子態層析實驗方案的最佳化設計”等實驗工作。