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 　近日，重慶研究院量子信息技術(shù)研究中心與北京計(jì)算科學(xué)研究中心合作在自旋量子相干調(diào)控研究方面取得進(jìn)展，相關(guān)研究成果以“Robust quantum state transfer inspired by Dzyaloshinskii-Moriya interactions”為題在期刊《Physical Review A》上發(fā)表。 

　 量子自旋是實(shí)現(xiàn)量子信息處理的重要物理體系，自旋的本征特性使其成為構(gòu)建量子比特的最佳候選者。由于自旋系統(tǒng)具有退相干時(shí)間長(zhǎng)、可擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，其在實(shí)現(xiàn)量子信息處理方面表現(xiàn)出許多優(yōu)越性。但是由于受外部環(huán)境因素制約，如何有效調(diào)控自旋量子態(tài)是目前急需解決的難題。一般而言，多個(gè)自旋量子態(tài)相干調(diào)控可通過(guò)自旋交換作用來(lái)實(shí)現(xiàn)，也就是π脈沖技術(shù)，該技術(shù)的缺點(diǎn)是需要精確控制交換相互作用，來(lái)自環(huán)境的微弱擾動(dòng)，將嚴(yán)重破壞量子相干調(diào)控的保真度?；谠擁?xiàng)技術(shù)，Dzyaloshinskii-Moriya相互作用（產(chǎn)生于自旋軌道相互作用）被認(rèn)為是不利于量子相干調(diào)控的因素。然而，量子信息中心的石軒助理研究員和趙洪泉研究員在研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)Dzyaloshinskii-Moriya相互作用滿(mǎn)足一定條件時(shí)，不僅不會(huì)破壞自旋量子態(tài)的相干調(diào)控，還能大大提高量子相干調(diào)控的保真度。

   該研究工作將改善量子信息處理中量子邏輯門(mén)的有效操作，減少操作過(guò)程中產(chǎn)生的誤差，并且提高量子邏輯門(mén)的抗噪能力。（石軒供稿）