原標(biāo)題：量子云平臺(tái)“中國(guó)版”拉開(kāi)帷幕：國(guó)際首個(gè)基于核磁共振的量子計(jì)算云平臺(tái) | Science Bulletin

Sci. Bull. 論文

清華大學(xué)龍桂魯、加拿大圭爾夫大學(xué)曾蓓、南方科技大學(xué)魯大為聯(lián)合研究組發(fā)布了國(guó)際上首個(gè)基于核磁共振的4比特量子計(jì)算平臺(tái)。這一成果在Science Bulletin 2018年第1期報(bào)道。

量子信息的熱潮正席卷而來(lái)，世界各地加大力度致力于研究量子計(jì)算，但是時(shí)至今日，沒(méi)有人知道擁有成千上萬(wàn)個(gè)比特的通用型量子計(jì)算機(jī)什么時(shí)候能夠到來(lái)。目前大部分量子計(jì)算體系只有10個(gè)左右受控比特，僅存在于需要昂貴的專(zhuān)業(yè)維護(hù)的實(shí)驗(yàn)室?？茖W(xué)家相信量子計(jì)算機(jī)不可能徹底取代我們?nèi)粘Ｊ褂玫慕?jīng)典計(jì)算機(jī)，而是用來(lái)解決經(jīng)典情況下一些特定的難題。因此，公眾有很少的機(jī)會(huì)去接觸量子計(jì)算，此時(shí)量子計(jì)算云平臺(tái)將是很好的工具讓更多的普通公眾體驗(yàn)量子計(jì)算的威力。

2016年，IBM向用戶(hù)開(kāi)放了基于超導(dǎo)體系的5比特量子計(jì)算云平臺(tái)，今年IBM又上線了世界首個(gè)商用量子計(jì)算云平臺(tái)IBM Q。為了填補(bǔ)國(guó)內(nèi)的空白，2017年10月11日清華大學(xué)龍桂魯教授團(tuán)隊(duì)、阿里巴巴-中科大、本源量子-中科大在同一天發(fā)布了量子計(jì)算云平臺(tái)，正式拉開(kāi)了“中國(guó)版”量子云平臺(tái)的序幕。

與IBM不同，龍桂魯教授團(tuán)隊(duì)發(fā)布的云平臺(tái)是基于發(fā)展成熟的核磁共振體系(簡(jiǎn)稱(chēng)“NMRCloudQ”)，提供了預(yù)先配置的編譯環(huán)境，即可以滿足業(yè)余愛(ài)好者初步體驗(yàn)量子計(jì)算，又可以滿足專(zhuān)業(yè)科研人員演示量子算法和探索量子現(xiàn)象的需求。目前開(kāi)放的版本是一個(gè)4比特的量子計(jì)算體系，提供了20個(gè)單比特門(mén)操作和9個(gè)兩比特門(mén)操作供用戶(hù)搭建目標(biāo)量子線路，在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后反饋給用戶(hù)量子末態(tài)的全部信息。Randomized Benchmarking實(shí)驗(yàn)顯示此4比特量子云平臺(tái)的單比特和兩比特的平均門(mén)保真度分別為99.10%和97.15%。后續(xù)升級(jí)相干時(shí)間更長(zhǎng)、耦合作用更強(qiáng)的樣品，將給用戶(hù)帶來(lái)控制更加精確的體驗(yàn)。鑒于核磁共振精確的量子控制技術(shù)，此云平臺(tái)有望向公眾開(kāi)放控制層。

NMRCloudQ云計(jì)算平臺(tái)不同模塊之間的連接示意圖

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總結(jié)

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