南科大科研成果入選“2023年度中國科學(xué)十大進展”（南科大國家重點實驗室）

深圳商報?讀創(chuàng)客戶端首席記者 吳吉 通訊員 董元浩

2月29日，由國家自然科學(xué)基金委員會主辦的“2023年度中國科學(xué)十大進展”發(fā)布會在北京召開，南方科技大學(xué)量子科學(xué)與工程研究院“玻色編碼糾錯延長量子比特壽命”成果入選“中國科學(xué)十大進展”榜單。

目前超導(dǎo)量子比特的錯誤率離實用化還相差十多個數(shù)量級，需要進行量子糾錯以構(gòu)建錯誤率更低的邏輯量子線路。量子糾錯旨在充分利用無限維希爾伯特空間的冗余度來保護邏輯量子比特免受噪聲的干擾。通過對錯誤的實時探測和糾正，邏輯量子比特的相干壽命將得以延長。然而，傳統(tǒng)的量子糾錯過程通常會不可避免地引入新的錯誤，使得量子糾錯面臨“越糾越錯”的尷尬局面。如何使編碼保護的邏輯量子比特的壽命超過體系中最佳物理量子比特，超越盈虧平衡點，是衡量量子糾錯是否有效的關(guān)鍵判據(jù)。

2023年3月，在中國科學(xué)院院士、南科大量子科學(xué)與工程研究院院長、物理系講席教授俞大鵬的帶領(lǐng)下，超導(dǎo)實驗室的徐源研究員、倪忠初博士等人聯(lián)合福州大學(xué)鄭仕標教授、清華大學(xué)孫麓巖教授等團隊攻堅克難，在基于超導(dǎo)量子線路系統(tǒng)的量子糾錯領(lǐng)域一舉取得了突破性重大實驗進展：團隊通過對微波腔中的離散變量光子量子比特進行實時反饋校正，證明了超過QEC的盈虧平衡點，并在國際知名學(xué)術(shù)期刊《自然》上發(fā)表。

“十大科學(xué)進展”入選簡介指出，該研究在國際上首次通過主動的重復(fù)錯誤探測和糾錯過程實現(xiàn)延長量子信息的存儲時間超越盈虧平衡點16%，展示了量子糾錯的優(yōu)越性，表明了硬件高效的離散變量編碼在容錯量子計算中的潛力，具有里程碑式的重要意義。

徐源（右）及倪忠初（左）在實驗室

這是南科大成果第三次成功入選“中國科學(xué)十大進展”，此前，物理系教授張立源團隊憑借“首次觀測到三維量子霍爾效應(yīng)”、副校長楊學(xué)明院士團隊憑借“實驗觀測到化學(xué)反應(yīng)中的量子干涉現(xiàn)象”分別入選2019、2020年度“中國科學(xué)十大進展”。

【讀創(chuàng) 】

2023年度“中國科學(xué)十大進展”遴選活動由國家自然科學(xué)基金委員會主辦，國家自然科學(xué)基金委員會高技術(shù)研究發(fā)展中心（基礎(chǔ)研究管理中心）和科學(xué)傳播與成果轉(zhuǎn)化中心承辦，《中國基礎(chǔ)科學(xué)》《科技導(dǎo)報》《中國科學(xué)院院刊》《中國科學(xué)基金》《科學(xué)通報》協(xié)辦，分為推薦、初選、終選、審議4個環(huán)節(jié)?！吨袊A(chǔ)科學(xué)》等推薦了2022年12月1日至2023年11月30日期間正式發(fā)表的600多項科學(xué)研究成果，由近100位相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域?qū)＜覐闹绣噙x出30項成果，在此基礎(chǔ)上邀請了包括中國科學(xué)院院士、中國工程院院士在內(nèi)的2100多位基礎(chǔ)研究領(lǐng)域高水平專家對30項成果進行投票，評選出10項重大科學(xué)研究成果，經(jīng)國家自然科學(xué)基金委員會咨詢委員會審議，最終確定了入選2023年度“中國科學(xué)十大進展”的成果名單。