新式量子比特读出方法问世，完成高保真度量子比特读出

量子测算发展趋势到今日，在一些特殊难题上早已基本展现了对經典电子计算机的量子优势。下一阶段的关键里程碑式是可容错机制量子测算，其前提条件是量子逻辑门和量子比特读出等阶段的保真度超过容错机制阀值。

据了解，在先前的科学研究中，中国科大杜江峰精英团队根据金钢石氮 – 位置（NV）色心完成了提升容错机制阀值的高保真度量子逻辑门，维持着室内温度固体管理体系量子逻辑门保真度的最大世界记录。

近日，从中国科大获知，该学校中科院外部经济核磁共振重点实验室杜江峰、王亚等人到高保真度量子比特读出层面获得关键进度，明确提出了有别于传统式构思的新式自旋正电荷转换方式，将 “敏感”的自旋量子态信息内容迁移到 “结实”的正电荷情况上，进而完成高些保真度的量子比特读出。

在日常日常生活，大家若是一时看不清楚紙上的字，只必须多看看一眼，即提升精确测量時间，就能辨别出字型。这儿一个看上去很纯天然的前提条件是，不管大家盯住读多长时间，紙上的字都不容易被 “读坏”；而在神秘的宇宙，精确测量时，量子比特十分敏感，其情况非常容易被毁坏，比较严重限定了读出保真度。

为抵御自旋旋转全过程产生的差值及其确保元器件产出率，中国科大科学研究精英团队将不耐读的自旋态换成结实、耐读的观察量再做读出，试验数据显示，此新方式将差值抑制到 4.6%。

▲自旋正电荷转换基本原理及逻辑图

此外，该科学研究可预测性地证实了红外线根据单光子全过程水解 NV – 高自旋。另外，科学研究出示了适用光学离实体模型的重要试验直接证据，而且与现阶段一部分第一性原理模型预测迥然不同，能够为有关基础理论出示试验调整参照。

此外，新方式能够与电子光学构造等传统式方式兼容，丰富多彩了固体自旋的高保真度读出辅助工具，在量子信息资源管理和量子高精密精确测量层面具备关键运用。进一步提高红外线水解速度，有望突破量子比特读出的容错机制阀值。融合单电子器件晶体三极管读出技术性，可完成光学一体化的量子集成ic。红外线股票波段对生物组织等试品光损害更小，该技术性可大幅度提高量子感测器检测高效率。

该科研成果于近日在《自然 – 通讯》上发布。中科院外部经济核磁共振重点实验室的特任副研究员张琪、博士生郭宇航和博士研究生研究者季文韬为通篇一同第一作者，杜江峰专家教授和王亚专家教授为一同通讯作者。该科学研究获得了国家科技部、自然科学基金委、中科院和安徽的支助。