于海峰：超導(dǎo)量子比特芯片的“長(zhǎng)壽命”

近年來，在量子物理領(lǐng)域，如何保持好的量子相干性，成為廣大科研人員的研究重點(diǎn)。2021年，北京量子信息科學(xué)研究院超導(dǎo)量子計(jì)算研究員于海峰及其科研團(tuán)隊(duì)發(fā)布了長(zhǎng)壽命超導(dǎo)量子比特芯片，創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。這項(xiàng)研究成功使量子比特退相干時(shí)間達(dá)到503微秒，是目前國(guó)際文獻(xiàn)報(bào)道的最高值，為我國(guó)超導(dǎo)量子計(jì)算走向?qū)嵱没蛳铝藞?jiān)實(shí)的器件基礎(chǔ)。在第六個(gè)全國(guó)科技工作者日來臨之際，于海峰憑借其在超導(dǎo)量子計(jì)算研究領(lǐng)域的科研貢獻(xiàn)，入選由北京市委宣傳部、北京市科協(xié)等部門組織遴選的2022年北京“最美科技工作者”。

于海峰表示，超導(dǎo)量子比特芯片的“長(zhǎng)壽命”與公眾認(rèn)知中的長(zhǎng)壽命存在差異，在量子計(jì)算領(lǐng)域，長(zhǎng)壽命是指量子比特保持量子特性的時(shí)間，也就是相干時(shí)間。它是衡量量子比特質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)，越長(zhǎng)越好，因?yàn)樗鼪Q定著一系列量子計(jì)算機(jī)核心參數(shù)如保真度、電路深度等。受到各種環(huán)境因素干擾，超導(dǎo)量子比特的相干時(shí)間相對(duì)其它體系較短，這是其走向應(yīng)用的瓶頸，也在一定程度上限制了超導(dǎo)量子計(jì)算的發(fā)展。從超導(dǎo)量子計(jì)算學(xué)科發(fā)展角度來看，超導(dǎo)量子比特芯片突破500微秒大關(guān)，給超導(dǎo)量子計(jì)算的發(fā)展注入了“強(qiáng)心劑”。

于海峰說，除了北京量子院的這個(gè)單比特結(jié)果外，多比特研究領(lǐng)域中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的“祖沖之二號(hào)”、浙江大學(xué)的“莫干”和“天目”號(hào)都達(dá)到了國(guó)際頂尖水平?！斑@和我國(guó)綜合國(guó)力持續(xù)提升以及和中央財(cái)政加大在科技領(lǐng)域持續(xù)投入密切相關(guān)。我國(guó)已培育出一批優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)，做出了很多創(chuàng)新性成果為人類造福。量子計(jì)算機(jī)是“二次量子革命”的代表性產(chǎn)品，其計(jì)算能力隨著比特?cái)?shù)目的增加呈指數(shù)增長(zhǎng)，可用于氣象預(yù)報(bào)、金融分析、藥物設(shè)計(jì)、揭示新能源新材料機(jī)制等多種應(yīng)用。”

于海峰說，這些成果離不開團(tuán)隊(duì)成員的共同努力，這支年輕科研隊(duì)伍正在不斷地攻堅(jiān)克難。500微秒的結(jié)果已經(jīng)是“過去時(shí)”，團(tuán)隊(duì)正在攻關(guān)多比特實(shí)驗(yàn)，為量子計(jì)算機(jī)應(yīng)用的“將來時(shí)”打下堅(jiān)實(shí)的研究基礎(chǔ)，貢獻(xiàn)我們這一代人的全部力量。

中國(guó)科協(xié)科普部

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