C114讯 1月17日信息（余予）来源华夏科大的信息显现，华夏科大郭光灿院士团队李传锋、项国勇探讨组与复旦大学朱黄俊和北京理工大学尚江伟合作，在量子门的测量检测探讨中取得要紧进展，初次在实验上实现了鉴于局域操作的最优量子门检测。

获悉，量子门是建立量子计算机的根本单元，实现高保真度的量子门操作是容错量子计算的必需要求。如何检测实质制备的量子门保真度能否达到请求是实现容错量子计算起首要解决的难题。但源于量子门中参数个数随着量子体系尺寸指标数据增添，惯例量子进程层析方案随量子门的范围增大测量次数和计算量都呈指标数据增添。关于未来大范围的量子门和量子线路的品质表征，惯例采纳的量子进程层析方法曾经不具有实质可操作性。

世界上近期进行的新理论方法——量子门检测为解决上述难题带来了曙光，它关于许多数量子门全能达到最优的样本繁杂度，而且只用到局域操作。但这类方法在实质利用时存留难题，它对实验误差和量子门毛病其实不鲁棒。

针对以上难题，探讨团队将量子门检测的思想与近年来该小组体系进行的多参数量子精密测量平台相联合，改良了量子门检测的数据料理算法，让得量子门检测在保存高效能的同一时间提高了对误差的鲁棒性。改良后的量子门检测经过对量子门输出发展屡次的局域投影测量，来实现对量子门的失真度上界∈发展预计。

终归实验结果显现，∈的预计值和样本数n呈挨近反比关连，也便是1/n的预计精度。这意指着该事业实现了最优的样本繁杂度1/∈的量子门检测，更要紧的是该方法所须要的样本繁杂度其实不随量子门范围的增大而增大。

然后，探讨团队应用最优量子门检测，对两比特CNOT门和三比特Toffoli门区别发展了检测。两者平均而言只要用到1600次和2600次测量就可以检测保真度能否达到了99%和97%以上，所运用的测量基数目仅为20和32个。作为对照，用量子进程层析去刻画他们的失真度须要324和4096个测量基，以及上百万次测量。

因而，量子门检测对大范围量子门和量子线路的认证具备要紧意义。

探讨效果于2022年1月14日在世界知名期刊《物理点评快报》上在线发表，并入选“编辑介绍”文章。中科院量子消息要点实验室探讨生张瑞祺，副探讨员侯志博为该事业的一同第一作者。该事业获得了科技部、国度当然科学基金委、中科院、教导部和安徽省的扶持。

论文链接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.128.020502