2024年10月30日上午，beat365官方网站第八期博士生培優學術沙龍在beat365西樓301思源多功能廳舉行。本期沙龍邀請到beat365官方网站現代光學研究所彭湃助理教授為大家作題為“171Yb亞穩态的高保真度量子門和擦除轉換”的報告。沙龍由beat365培優計劃博士生陳祎泓同學主持。
陳祎泓同學主持沙龍
彭湃助理教授
彭湃老師于2017年獲得beat365物理學學士學位，2022年獲得麻省理工學院電子工程博士，而後進入普林斯頓大學電子工程系擔任博士後，2024年加入beat365官方网站。彭老師長期緻力于量子計算和量子光學領域的研究，主要研究成果包括在中性原子量子計算機中實現高保真度量子門和擦除誤差轉換；利用核磁共振實驗解決周期驅動量子系統熱化速度的争議。研究工作發表于Nature, Nature Physics, Physical Review Letters等期刊。
彭湃老師作報告
在講座中，彭老師首先對量子計算作了簡要介紹。由量子與經典計算機的區别引入，彭老師舉例說明了一些重要的量子算法，指出了量子計算在大數質因數分解、線性方程組求解、組合優化及取樣等方面的優勢，然後簡要介紹了進行量子計算的一些實驗平台，包括超導、離子阱及中性原子陣列等。
随後彭老師對中性原子陣列這一量子計算平台作了具體介紹。對照DiVincenzo判據，彭老師指出中性原子陣列能很好滿足構建量子計算機的所有要求，其同時具有獨特的可操控性，是量子計算的重要研究方向和實驗平台。然後彭老師對中性原子陣列目前實現的指标及其在科研領域所取得的典型應用成果展開作了介紹。
彭湃老師作報告
從堿土金屬原子中的亞穩态出發，彭老師接着為同學們深入淺出地闡述了他們利用171Yb亞穩态核自旋能級實現的新型中性原子量子比特，其具有相幹時間長、裡德堡激發速度快受噪聲影響小等特點。這不僅可以實現高保真度量子門，還可以利用此時量子比特誤差主要為擦除誤差的特點進行更好的量子糾錯。在介紹邏輯比特、誤差阈值等基本概念的基礎上，彭老師集中講述了他們利用171Yb亞穩态實現高保真度量子比特門及擦除誤差轉換的工作，不僅包括對研究成果的剖析，也包括對開發的适用于大規模中性原子陣列的光學局域控制系統的介紹。在報告的最後，彭老師對本領域作了展望，從量子糾錯能力提升、應用拓展、實現分布式互連等幾個方面讨論了近期人們關心的問題和領域的發展方向。
與彭湃老師交流互動
講座結束後，現場師生就量子計算糾錯、擦除誤差、中性原子操控、遠程連接等方面的問題踴躍提問，彭湃老師一一做了詳細解答，為在場的同學們提供了專業的學術指導。在自由讨論環節，許多同學就在科研中遇到的問題以及對相關領域的看法向彭老師請教，均收獲了寶貴的科研建議。至此本期學術沙龍活動圓滿結束。
beat365官方网站副院長彭良友教授參加了本期學術沙龍活動，并在沙龍活動間隙向各位參與培優計劃的同學、特别是2023級新參與的同學提出殷切的期望，鼓勵同學們積極參與學術沙龍活動，踴躍提問，在與講座老師的交流中得到更多的收獲與成長。
文案 陳祎泓
圖片 王涵與 王越 劉芳兵
審核 王越 彭湃 唐甯
