C114訊 6月5日消息（南山）近日，在上海舉辦的《麻省理工科技評(píng)論》2024年度“35歲以下科技創(chuàng)新35人”中國(guó)區(qū)發(fā)布暨中國(guó)科技青年論壇上，新一屆入選者正式揭曉。3位量子學(xué)者入選該榜單。
周憲靖首次實(shí)現(xiàn)了固態(tài)氖表面單電子量子比特系統(tǒng)，為構(gòu)建更穩(wěn)定和更可靠的量子計(jì)算機(jī)提供理想方案。
周憲靖開(kāi)創(chuàng)了一種全新的固態(tài)量子計(jì)算平臺(tái)，首次在固態(tài)氖上成功實(shí)現(xiàn)了單電子量子比特。這一突破性的成果始于首次觀察到單電子與單光子的強(qiáng)耦合，標(biāo)志著該系統(tǒng)在可行性上的重要里程碑。
此外，他還成功展現(xiàn)了該平臺(tái)在各方面足以媲美當(dāng)前構(gòu)建量子計(jì)算機(jī)主流的超導(dǎo)量子比特的優(yōu)越性能，包括：0.1 毫秒的長(zhǎng)相干時(shí)間（目前已知最長(zhǎng)電荷態(tài)相干時(shí)間）；高保真單次讀出（98.1%，且無(wú)需量子參量放大器）；高保真單比特門操作（99.97%）以及雙比特耦合，為未來(lái)的多比特?cái)U(kuò)展奠定基礎(chǔ)。
相比于其他歷史較久的量子比特，該新系統(tǒng)不僅在關(guān)鍵性能上具有競(jìng)爭(zhēng)力，還因固態(tài)氖的潔凈特征，有效抑制了環(huán)境噪聲，為構(gòu)建更穩(wěn)定和更可靠的量子計(jì)算機(jī)提供了理想方案。
除了量子計(jì)算，該平臺(tái)在量子傳感等其他量子信息技術(shù)領(lǐng)域同樣展現(xiàn)出巨大潛力。由于單電子系統(tǒng)對(duì)電磁場(chǎng)和外部環(huán)境極其敏感，它可作為超高精度量子傳感器，用于探測(cè)極微弱的電場(chǎng)、磁場(chǎng)或機(jī)械振動(dòng)，從而在基礎(chǔ)物理研究、精密測(cè)量、材料表征等方面發(fā)揮重要作用。此外，固態(tài)氖的超潔凈環(huán)境也使其成為研究量子存儲(chǔ)和量子網(wǎng)絡(luò)的有力候選。
未來(lái)，周憲靖將繼續(xù)推動(dòng)這一新型量子平臺(tái)的發(fā)展，進(jìn)一步探索其在量子計(jì)算、量子傳感和量子通信等領(lǐng)域的潛力，助力下一代量子技術(shù)的突破。
鐘翰森基于AI實(shí)現(xiàn)全球最大規(guī)模量子比特中性原子陣列及量子糾錯(cuò)解碼器，為容錯(cuò)量子計(jì)算提供了新的技術(shù)路徑。
鐘翰森始終將突破算力極限作為核心研究目標(biāo)。
在量子計(jì)算領(lǐng)域，他選擇光子體系作為主攻方向，發(fā)展可實(shí)驗(yàn)的高斯玻色采樣理論框架，基于該理論研制的“九章一號(hào)”原型機(jī)，通過(guò) 76 光子高斯玻色采樣實(shí)現(xiàn)比經(jīng)典計(jì)算機(jī)快1014倍的量子加速，首次實(shí)證光量子計(jì)算優(yōu)越性。
同時(shí)，他通過(guò)發(fā)展受激參量下轉(zhuǎn)換技術(shù)、光學(xué)干涉儀實(shí)時(shí)調(diào)控技術(shù)，將“九章二號(hào)”光子數(shù)提升至 113 個(gè)，構(gòu)建出1043維希爾伯特空間。
隨著量子系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)大至千比特級(jí)，傳統(tǒng)調(diào)控方法的效率瓶頸日益凸顯。對(duì)此，他將 AI 深度融入量子技術(shù)攻關(guān)。
通過(guò)開(kāi)發(fā)高性能計(jì)算優(yōu)化算法，用小型 GPU 集群以 17 秒完成谷歌量子芯片 600 秒任務(wù)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)典計(jì)算對(duì)量子霸權(quán)的首次無(wú)漏洞反超，也重新劃定了經(jīng)典和量子的算力邊界。
他也基于 AI 技術(shù)實(shí)現(xiàn)全球最大規(guī)模 2000+ 量子比特中性原子陣列，并設(shè)計(jì)出 AI 驅(qū)動(dòng)的量子糾錯(cuò)解碼器，可適用于所有量子糾錯(cuò)碼，且性能超越現(xiàn)有所有解碼器。這些成果為容錯(cuò)量子計(jì)算提供了新的技術(shù)路徑。
目前，他正集中攻克光子系統(tǒng)的可編程性與算法適配難題，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)基于光子的通用智能算力，為未來(lái)集成化光子智能芯片奠定基礎(chǔ)。
這些解決方案既推動(dòng)了中國(guó)在量子-光子領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，也為全世界計(jì)算技術(shù)革新提供了新的可能性。
謝泳龍利用獨(dú)特的掃描探針顯微技術(shù)，發(fā)現(xiàn)了莫爾晶格的全新物理特性，為未來(lái)量子技術(shù)進(jìn)步奠定基礎(chǔ)。
兩層石墨烯以 1.1 度的“魔角”堆疊時(shí)，微小旋轉(zhuǎn)形成的周期性莫爾晶格，會(huì)誘導(dǎo)出單層石墨烯無(wú)法實(shí)現(xiàn)的量子態(tài)，包括超導(dǎo)性的全新特性。
這項(xiàng)于 2018 年取得的突破性成果，在推動(dòng)莫爾材料迅速成為凝聚態(tài)物理前沿研究方向之一的同時(shí)，也帶來(lái)了不少待解之謎。比如，這些量子態(tài)是如何產(chǎn)生的？是否存在尚未被發(fā)現(xiàn)的量子態(tài)？以此為研究起點(diǎn)，謝泳龍利用掃描探針顯微技術(shù)開(kāi)展了一系列探索。
他對(duì)魔角石墨烯進(jìn)行首次譜學(xué)測(cè)量后發(fā)現(xiàn)，在所有摻雜水平下，電子之間相互作用的強(qiáng)弱是系統(tǒng)的主要能量尺度。
隨后，他也在魔角石墨烯中發(fā)現(xiàn)了一直沒(méi)有被找到的分?jǐn)?shù)陳絕緣體，這類材料無(wú)需外加強(qiáng)磁場(chǎng)即可實(shí)現(xiàn)分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng)，為開(kāi)發(fā)任意量子器件提供了新的可能。
此前研究表明，如果在莫爾晶格的基礎(chǔ)上繼續(xù)堆疊更多層材料，就會(huì)形成與莫爾晶格共存的超級(jí)莫爾晶格，后者一直被視為破壞莫爾晶格周期性的缺陷。他的研究推翻了這一傳統(tǒng)認(rèn)知，發(fā)現(xiàn)超級(jí)莫爾晶格不僅能夠揭示莫爾材料的隱藏性質(zhì)，還可用于調(diào)控甚至創(chuàng)造新的材料特性。
另外，理論預(yù)測(cè)非阿貝爾任意子會(huì)出現(xiàn)在一類特殊的分?jǐn)?shù)陳絕緣體中，但目前在莫爾材料中尚未有明確的證據(jù)，因此，他目前正積極通過(guò)掃描探針顯微技術(shù)驗(yàn)證這一預(yù)測(cè)。
內(nèi)容摘自：《麻省理工科技評(píng)論》
