量子器件与量子计算方向：

(王浩华，尹艺，王大伟等）

  量子计算是二十一世纪物理学研究的前沿方向之一。量子加速性在计算中的实现主要基于量子特性如叠加性和纠缠性，而构建量子计算机的备选系统包括光子、离子阱、量子点和超导约瑟夫森结等。相比于其他量子系统，超导系统与环境的耦合较强，拥有其他系统无法比拟的可控制性和可扩展能力，更有希望实现能大规模集成的量子计算芯片。该研究组使用基于超导约瑟夫森结的量子芯片作为实现量子加速能力的物理载体，与国内相关单位合作设计制备了高性能超导量子芯片，并且掌握了国际领先的多比特调控测量技术。近年来已经取得多项重要进展，如构建了量子纠缠态来模拟Kitaev自旋格子模型中的任意子分数统计行为。最近，王浩华课题组与中国科大和物理所的研究组合作研发了10比特超导量子芯片，通过高精度脉冲控制和全局纠缠方案，成功实现了目前世界上最大数目（十个）的超导量子比特的多体纠缠，并通过层析测量方法完整地刻画了十比特量子态。进一步利用4比特超导量子芯片演示了求解线性方程组的量子算法，展示了通过量子并行原理加速求解线性方程组的可行性。近几年在《自然·通讯》和《物理评论快报》上发表论文7篇。