大型猫科动物:在120量子比特及更高维度中的纠缠
量子纠缠是标志性的量子现象,也是量子算法的关键赋能因素。高保真地实现多个独立粒子纠缠的能力,常被用作衡量量子计算机硬件质量和操控水平的基准。格林伯格-霍恩-蔡林格(GHZ)态——亦称薛定谔猫态——特别适用于这项验证。这类量子态易于验证,但由于对噪声极度敏感而难以制备。本工作报道了迄今最大规模的GHZ态制备成果,该态由120个超导量子比特构成。研究团队通过优化编译、低开销错误检测与临时逆计算相结合的方式实现这一突破。采用自动编译器在任意量子比特连接约束和错误率波动的条件下,最大化状态制备电路中的错误检测能力。测量显示GHZ态保真度达到0.56(3),后选择率为28%。该工作通过多种方法对GHZ态保真度进行认证,并证明这些方法在考虑不同实际因素时具有等效性。



