中文
EN
富勒烯在量子信息技术领域取得新进展
富勒烯在量子信息技术领域取得新进展
——基于内嵌富勒烯的量子纠错与量子多任务处理
量子信息技术可以通过量子力学规律实现全新的信息处理和传输模式，是一项对传统技术体系产生冲击、进行重构的重大颠覆性技术创新，将引领新一轮科技革命和产业变革方向。以内嵌富勒烯为代表的顺磁分子凭借丰富的能级结构，完美的一致性和良好的可拓展性，成为了量子信息载体的有力竞争者。量子计算在特定算法上以压倒性优势领先于经典算法，而量子计算的容错性是实用化量子信息处理的必备条件，实现量子纠错的一个有效方法是将多个物理量子位编码为一个逻辑量子位，通过比较多个并行运算的结果实现量子容错。但相关研究仍然较少，在分子体系中的相关研究更是仅停留在理论设计阶段，尚未见使用分子量子位实现量子纠错的报道。
华南理工大学蒋尚达教授与国防科技大学周珅博士合作，利用脉冲电子顺磁共振技术，在氮内嵌富勒烯衍生物中，实现了不同频率跃迁的同时激发，利用该体系中由超精细耦合产生的三组互不干扰的峰，演示了量子容错性的Deutsch-Jozsa算法，同时展示了量子计算机的多任务处理性能。
该团队合成了具有长相干时间和丰富能级的内面相氮富勒烯化学衍生物（N@C60衍生物，），并对其进行了研究，证明利用电子磁共振技术对量子信息进行多重处理的能力。此外，多个超精细进程也可同步执行不同的量子逻辑运算，研究者以两种量子逻辑门控验证了多进程的独立性与可用性。研究者可以任意改变两个逻辑门中一个的速度和方向，而另一个不会受到影响。这篇文章展现了分子中常见的超精细相互作用对量子信息处理的重要作用，分子基量子比特在未来将展现出更大的潜力。
本项研究采用的富勒烯C60是由厦门欧洲杯下单平台科技有限公司提供。厦门欧洲杯下单平台科技有限公司是全球唯一一家能够实现公斤级金属富勒烯Gd@C82及吨级空心富勒烯联产的国家高新技术企业，欧洲杯下单平台提供专业富勒烯应用相关技术及咨询服务，愿与国内外富勒烯同行一起探索富勒烯材料奥秘，推动富勒烯产业化，让富勒烯造福人类。
