作為經(jīng)典計算方式的繼承和發(fā)展，量子計算能有效處理經(jīng)典計算科學(xué)中的許多具有相當(dāng)計算復(fù)雜度甚至無法完成的難題，比如大數(shù)的質(zhì)因數(shù)分解，量子人工智能問題等。
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)杜江峰主持的重大科學(xué)研究計劃項目“基于自旋量子調(diào)控的固態(tài)量子計算研究”發(fā)展了先進的自旋實驗技術(shù)與實驗裝備，為自旋量子計算研究提供了重要支撐。該研究實現(xiàn)了保真度高達(dá)0.999952的單量子比特邏輯門和0.992的量子受控非門，是當(dāng)前國際上最高精度水平的固態(tài)自旋量子控制；以自旋體系為量子模擬器，在實驗上實現(xiàn)了對拓?fù)湫再|(zhì)、李-楊零點等物理問題的量子模擬；將金剛石單自旋作為磁量子探針，首次獲得單蛋白分子順磁共振譜、單核自旋簇探測和原子結(jié)構(gòu)解析等系列創(chuàng)新成果。
該項目的研究成果和掃描探針、高梯度磁場等技術(shù)結(jié)合，在生命及材料領(lǐng)域的單分子成像、結(jié)構(gòu)解析、動力學(xué)監(jiān)測以及微觀磁共振研究等方面具有廣闊發(fā)展前景。
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