「量子相互作用」山大在量子信息研究领域取得重大进展

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近日，山东大学物理学院仝殿民教授课题组在量子信息研究领域取得重大进展，提出了非绝热演化体系的非阿贝尔几何相理论，并应用于与环境相互作用的开放系统，在无退相干子空间设计出了普适量子门。该项工作是仝殿民教授及其指导研究生许国富等共同完成的，已在最近一期Physical Review Letters（PRL109，170501，2012）出版。
量子信息是物理学与信息学的交叉科学，它包括量子通信和量子计算两个主要分支，与经典通信相比量子通信具有绝对安全性，与经典计算机相比量子计算机具有更优异的高运算速度。正如电子计算机的广泛使用彻底改变了算盘时代人们的生活方式一样，量子计算的诞生将改变电子计算机时代人们的生活方式。现在量子通信的研究已取得接近应用性的进展，但是量子计算机的实现还面临着很大的困难，两个主要的挑战来自于由于无法严格控制系统哈密顿量的演化导致的错误和由于系统与环境的相互作用导致的退相干。仝殿民教授课题组所提出的量子门设计方案结合了几何相具有抗噪声性、无退相干子空间可消减退相干的影响、非绝热演化不需强制要求系统缓慢演化等三方面的优点，实现了相互作用环境下的非绝热、非阿贝尔几何量子计算。（尹 娜）