Nature|硅量子比特保真度超99%，一作中国博士薛潇为中科大校友

TOP前言

“TOP大学来了”小编按，1月19日，Nature一下刊登了三篇关于硅基量子计算重大突破的论文，并且联合作为当期封面，三篇论文分别来自荷兰代尔夫特理工大学（TU Delft）与荷兰应用科学研究组织（TNO）的合作团队QuTech、日本理化学研究所（RIKEN）和新南威尔士大学团队（UNSW）。其中在荷兰QuTech团队中承担一作的是中国博士薛潇，为中国科学技术大学1002校友。

“TOP大学来了”小编按，1月19日，Nature同时刊登了三篇关于硅量子计算的论文，三篇论文全部实现双量子比特门保真度99%以上。这三项研究为大型硅基量子处理器的量产和应用铺平了道路。

Nature最新封面

三篇论文分别来自荷兰代尔夫特理工大学（TU Delft）与荷兰应用科学研究组织（TNO）的合作团队QuTech、日本理化学研究所（RIKEN）和新南威尔士大学团队（UNSW）。

新南威尔士大学Andrea Morello团队的论文“Precision tomography of a three-qubit donor quantum processor in silicon”登上了杂志封面。其中，在荷兰QuTech团队中承担一作的是中国博士薛潇，为中国科学技术大学1002校友。

双量子比特门保真度达到99%是量子计算有用的基础门槛。“1月19日发表《自然》论文表明，我们的计算99%是没有错误的。”Andrea Morello教授说，他与美国、日本、埃及以及悉尼科技大学和墨尔本大学的合作伙伴一起领导了这项工作。

他说：“这表明有可能构建具有足够规模和足够能力的量子计算机来处理有意义的计算。这项研究是我们实现通用量子计算机目标的一个重要里程碑。”

作者介绍

薛潇本科就读于中国科学技术大学，在大一期间，他出于对量子领域的兴趣，从工程力学申请转专业到物理系。那时候他经常去听学校“大牛”的物理课，也在中国科大这种尖端技术环境的浸润下，逐渐坚定从事量子计算的道路。

作为团队中唯一的华人，薛潇在研究的实验层面发挥了重要作用，但是过程却非一帆风顺，甚至一度中断了半年。

2019年9月薛潇开始进行这项选题，第一阶段的实验推进过程中一度遭遇了参数调整方面的瓶颈，再加上欧洲疫情的严峻复杂，不得不于2020年3月告一段落。

但他没有放弃，主动联系了另一课题组专攻理论物理的Maximilian Russ，在导师Lieven Vandersypen（伊文·万德斯芬）的协调下来到同一课题进行研究，提供了理论模型上的帮助。

实验在2020年9月重新开始，在荷兰反反复复的“lockdown”中，薛潇在线下实验和线上远程操控中频频切换，经常是在有限的实验室时间里调试好设备，离开前设置一个“通宵运转”的程序，来让实验不间断地进行操作。

有压力吗？有。要干下去吗？要。

2021年4月，团队终于得出了实验成果。薛潇认为，导师的指引和代尔夫特理工大学多年建设起来的实验环境给了他很大支持。

本文经中国科学技术大学教授郭国平、南方科技大学量子科学与工程研究院研究员贺煜审阅。

编辑、审核：大可

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