量子科技中心_量科网

量子计算机的规模化仍是一项重大科学与技术挑战。利用量子系统中所有固有自由度为增强算法性能和硬件效率提供了可行路径。该研究团队通过实验研究了¹³⁷Ba⁺离子在量子信息处理中的应用，成功实现了25个内部能级的高保真态制备与读出，由此构建了25维量子比特。通过探测多达24个态的叠加态，研究人员系统分析了误差如何随量子比特维度d扩展，并识别出影响量子相干性的主要误差源。此外，该工作通过单离子实现了3量子比特Bernstein-Vazirani算法和4量子比特Toffoli门，展示了高维量子比特运算能力。研究结果表明，基于大维度量子比特的量子计算架构具有显著发展潜力。