重大突破！中國科學(xué)家成功觀測→

記者28日從清華大學(xué)獲悉，我國科學(xué)家在百比特超導(dǎo)量子芯片上成功觀測到新型“熱”拓撲邊緣態(tài)，為保護脆弱的量子信息開辟了新路徑。這一成果論文發(fā)表在最新一期《自然》上。該研究由清華大學(xué)交叉信息研究院副教授鄧東靈研究組與浙江大學(xué)杭州國際科創(chuàng)中心研究員郭秋江、浙江大學(xué)物理學(xué)院教授王浩華團隊等合作開展。

有限溫度拓撲邊緣態(tài)示意圖。清華大學(xué)供圖

對稱性保護的拓撲邊緣態(tài)是凝聚態(tài)物理中的新奇物態(tài)，因其能抵抗特定對稱性擾動，在量子信息領(lǐng)域極具潛力。然而，它極易受熱噪聲干擾，通常僅在絕對零度的理想環(huán)境下存在。

基于浙江大學(xué)自主研制的125比特“天目2號”超導(dǎo)量子芯片，研究團隊開展量子模擬實驗。該芯片具備靈活可編程性與高精度同步量子邏輯操作能力，支持研究團隊在約270層量子線路演化過程中，成功觀測到不受熱激發(fā)影響的拓撲邊緣態(tài)，并深入研究系統(tǒng)預(yù)熱化狀態(tài)下熱激發(fā)的動力學(xué)與涌現(xiàn)的對稱性。此外，研究團隊還利用穩(wěn)健的拓撲邊緣態(tài)編碼并制備邏輯貝爾態(tài)，有力驗證其抗熱激發(fā)的魯棒性。  

論文共同通訊作者郭秋江介紹，該研究基于百比特超導(dǎo)量子芯片的同步高精度調(diào)控，建立了一種可行的數(shù)字量子模擬方法，為在有限溫度下探索拓撲物質(zhì)提供了新的實驗手段。

科技日報記者 華凌 江耘