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Dynamical-invariant-based holonomic quantum gates:Theory and experiment

Fundamental Research 2023年第2期3卷 229-236页

作者： Yingcheng Li Tao Xin Chudan Qiu Keren Li Gangqin Liu Jun Li yidun wan Dawei Lu State Key Laboratory of Surface Physics Department of PhysicsCenter for Field Theory and Particle Physicsand Institute for Nanoelectronic devices and Quantum computingFudan UniversityShanghai 200433China Shanghai Qi Zhi Institute Shanghai 200030China Shenzhen Institute for Quantum Science and Engineering and Department of Physics Southern University of Science and TechnologyShenzhen 518055China d Guangdong Provincial Key Laboratory of Quantum Science and Engineering Shenzhen 518055GuangdongChina Center for Quantum Computing Peng Cheng LaboratoryShenzhen 518055China Institute of Physics Chinese Academy of SciencesBeijing 100190China

Among existing approaches to holonomic quantum computing,the adiabatic holonomic quantum gates(HQGs)suffer errors due to decoherence,while the non-adiabatic HQGs either require additional Hilbert spaces or are difficult to ***,we report a systematic,scalable approach based on dynamical invariants to realize HQGs without using additional Hilbert *** presenting the theoretical framework of our approach,we design and experimentally evaluate single-qubit and two-qubits HQGs for the nuclear magnetic resonance *** single-qubit gates acquire average fidelity 0.9972 by randomized benchmarking,and the controlled-NOT gate acquires fidelity 0.9782 by quantum process *** approach is also platform-independent,and thus may open a way to large-scale holonomic quantum computation.

关键词： Geometric gates Dynamical invariant Nuclear magnetic resonance Holonomic gates Platform-independent

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Experimental quantum simulation of a topologically protected Hadamard gate via braiding Fibonacci anyons

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The Innovation 2023年第5期4卷 41-46页

作者： Yu-ang Fan Yingcheng Li Yuting Hu Yishan Li Xinyue Long Hongfeng Liu Xiaodong Yang Xinfang Nie Jun Li Tao Xin Dawei Lu yidun wan Shenzhen Institute for Quantum Science and Engineering and Department of Physics Southem University of Science and Technology Shenzhen 518055China State Key Laboratory of Surface Physics Department of PhysicsCenter for Field Theory and Particle Physicsand Institute for Nanoelectronic Devices and Quantum ComputingFudan UniversityShanghai 200433and Shanghai Qi Zhi InstituteShanghai 200030China School of Physics Hangzhou Normal UniversityHangzhou 311121China

Topological quantum computation(TQC)is one of the most striking architectures that can realize fault-tolerant quantum *** TQC,the logical space and the quantum gates are topologically protected,i.e.,robust against local *** topological protection,however,requires complicated lattice models and hard-to-manipulate dynamics;even the simplest system that can realize universal TQC-the Fibonacci anyon system—lacks a physical realization,let alone braiding the non-Abelian ***,we propose a disk model that can simulate the Fibonacci anyon system and construct the topologically protected logical spaces with the Fibonacci *** braiding the Fibonacci anyons,we can implement universal quantum gates on the logical *** disk model merely requires two physical qubits to realize three Fibonacci anyons at the *** 15 sequential braiding operations,we construct a topologically protected Hadamard gate,which is to date the least-resource requirement for *** showcase,we implement a topological Hadamard gate with two nuclear spin qubits,which reaches 97.18%fidelity by randomized *** further prove by experiment that the logical space and Hadamard gate are topologically protected:local disturbances due to thermal fluctuations result in a global phase *** a platform-independent proposal,our work is a proof of principle of TQC and paves the way toward fault-tolerant quantum computation.

关键词： Fibonacci Hadamard TQC

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川西甘孜—理塘金矿带形成条件的矿物电子探针与裂变径迹研究

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现代地质 2011年第2期25卷 261-270页

作者：郇伟静袁万明李娜地质过程与矿产资源国家重点实验室中国地质大学地球科学与资源学院北京100083

甘孜—理塘金矿带位于青藏高原东部松潘—甘孜造山带与义敦岛弧造山带的交界部位。通过对嘎拉、错阿、雄龙西、阿加隆洼和曲开隆洼等5个金矿区矿石样品中主要载金矿物黄铁矿和毒砂的电子探针分析,试图探讨区内金矿形成温度、深度和成生... 详细信息

甘孜—理塘金矿带位于青藏高原东部松潘—甘孜造山带与义敦岛弧造山带的交界部位。通过对嘎拉、错阿、雄龙西、阿加隆洼和曲开隆洼等5个金矿区矿石样品中主要载金矿物黄铁矿和毒砂的电子探针分析,试图探讨区内金矿形成温度、深度和成生环境,并结合矿石锆石裂变径迹定年探讨成矿时代。研究区黄铁矿为S亏损型,普遍含Co和Ni,含量分别为0.04%~1.73%和0.01%~2.97%,其中w（Co）均值为0.43%,w（Co）/w（Ni）值为0.08~10.04,均值为2.28。w（Fe）/w（S＋As）值为0.841~0.907,平均为0.875。毒砂表现出富S亏As的特点,w（Fe）/w（As＋S）=0.49~0.57;w（As）/w（S）=0.73~0.87。总体上看,甘孜—理塘金矿床形成于氧逸度较高、中低温热液环境下,成矿温度以165~250℃为主,成矿部位主要为中—浅部。该金矿带的成矿时代为82~140 Ma,具有多期次特点,成矿作用与燕山期的碱性岩浆热液有关。

关键词：电子探针分析裂变径迹中低温热液金矿床甘孜—理塘金矿带青藏高原

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