量子云平台「中國版」拉開帷幕：國際首個基於核磁共振的量子計算雲平台

Sci. Bull. 論文

清華大學龍桂魯、加拿大圭爾夫大學曾蓓、南方科技大學魯大為聯合研究組發布了國際上首個基於核磁共振的4比特量子計算平台。這一成果在Science Bulletin2018年第1期報道。

量子信息的熱潮正席捲而來，世界各地加大力度致力於研究量子計算，但是時至今日，沒有人知道擁有成千上萬個比特的通用型量子計算機什麼時候能夠到來。目前大部分量子計算體系只有10個左右受控比特，僅存在於需要昂貴的專業維護的實驗室。科學家相信量子計算機不可能徹底取代我們日常使用的經典計算機，而是用來解決經典情況下一些特定的難題。因此，公眾有很少的機會去接觸量子計算，此時量子計算雲平台將是很好的工具讓更多的普通公眾體驗量子計算的威力。

2016年，IBM向用戶開放了基於超導體系的5比特量子計算雲平台，今年IBM又上線了世界首個商用量子計算雲平台IBM Q。為了填補國內的空白，2017年10月11日清華大學龍桂魯教授團隊、阿里巴巴-中科大、本源量子-中科大在同一天發布了量子計算雲平台，正式拉開了「中國版」量子云平台的序幕。

與IBM不同，龍桂魯教授團隊發布的雲平台是基於發展成熟的核磁共振體系（簡稱「NMRCloudQ」），提供了預先配置的編譯環境，即可以滿足業餘愛好者初步體驗量子計算，又可以滿足專業科研人員演示量子演算法和探索量子現象的需求。目前開放的版本是一個4比特的量子計算體系，提供了20個單比特門操作和9個兩比特門操作供用戶搭建目標量子線路，在實驗結束後反饋給用戶量子末態的全部信息。Randomized Benchmarking實驗顯示此4比特量子云平台的單比特和兩比特的平均門保真度分別為99.10%和97.15%。後續升級相干時間更長、耦合作用更強的樣品，將給用戶帶來控制更加精確的體驗。鑒於核磁共振精確的量子控制技術，此雲平台有望向公眾開放控制層。

NMRCloudQ雲計算平台不同模塊之間的連接示意圖

更多詳情請閱原文

Tao Xin, Shilin Huang, Sirui Lu, Keren Li, Zhihuang Luo, Zhangqi Yin, Jun Li, Dawei Lu, Guilu Long, and Bei Zeng. NMRCloudQ: A quantum cloud experience on a nuclear magnetic resonance quantum computer. Science Bulletin, 2018, 63(1): 17-23.Doi: 10.1016/j.scib.2017.12.022

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095927317306412

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