超低温与粒子研究成果迭出 量子计算机开发获重要突破
日期：
2023-01-04
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诺贝尔物理学奖获得者天野弘领导的一个研究小组成功对深紫外激光二极管（波长低至UV-C区）进行了世界上第一个室温连续波激光发射，代表这项技术朝着广泛应用迈出了关键一步。日本科学家创造出了首个由准粒子构成的玻色—爱因斯坦凝聚态（BEC），这一成果将对包括量子计算在内的量子技术的发展产生重大影响。日本理化学研究所科学家首次在基于硅的三量子位量子计算系统内演示了纠错，向大规模量子计算迈出了重要一步，也为实现实用型量子计算机奠定了基础。日本国立自然科学研究院分子科学研究所（IMS）科学家使用光镊捕获两个冷却到接近绝对零度（-273.15℃，是所有原子停止运动的假设温度）且仅相隔一微米的原子，然后用仅发光10皮秒（1皮秒为万亿分之一秒）的特殊激光束操纵原子，成功执行了世界上最快的双量子位门，其运行时间仅为6.5纳秒（1纳秒为十亿分之一秒）。该成果有望催生全新的量子计算机硬件，突破目前正在开发的超导和离子阱量子计算机的限制。横滨国立大学研究人员找到了一种可精确控制量子比特方法，这一进展是朝着更大规模量子计算迈出的一步。日本理化学研究所和东京工业大学参与的一个国际研究小组利用重离子加速器，生成了过剩中子数达16个的新同位素——钠39，确认了钠同位素束缚中子数的限值。日美科学家在实验室将镱原子冷却到绝对零度之上十亿分之一摄氏度，这一温度甚至比最深的深空还要冷，他们造出的冷却物质甚至比太空中已知最冷的区域——旋镖星云还要冷。日本国立聚变科学研究所与美国威斯康星大学合作的研究团队，首次在世界上发现了大型螺旋装置中等离子体在热量逸出时，湍流的运动速度比热量快。这种湍流的特征使预测等离子体温度的变化成为可能，对其观测或将导致未来开发出一种实时控制等离子体温度的方法。大阪大学研究团队在日本量子科学技术研究开发机构用超强J-KAREN激光照射世界上最薄、最强的石墨烯靶材，从而实现了直接高能离子加速，开启了激光驱动离子加速的新机制。日本科学家在开发容错量子计算机方面取得重要突破。他们验证了硅双量子位门保真度，超越了容错计算机的阈值（99%）。日本理化学研究所研究团队创建了双电子量子位，实现了99.8%的单量子位保真度和99.5%的双量子位保真度。研究结果首次使自旋量子位在通用量子控制性能方面与超导电路和离子陷阱相抗衡。
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