北京量子院/清华大学：量子指令集 | Nature Physics

本文介绍了北京量子信息科学研究院与清华大学合作研发的AshN量子指令集技术，该技术首次实现了硬件可直接执行的任意两比特量子门操作。研究背景在于量子门作为量子计算的基本操作单元，尤其是两比特门的实现受到硬件限制，严重制约了量子算法的效率。研究目的是通过开发覆盖完整SU(4)群的量子门实现方案，提升量子计算的灵活性和效率。研究采用可调耦合超导量子芯片架构，结合交换相互作用和单比特微波驱动的协同控制方案，实现了任意两比特门操作，并通过实验验证了其高保真度和实用性。结论表明，AshN指令集技术为量子计算机的实用化进程提供了新的技术方向，架起了硬件开发与算法及纠错码设计之间的关键桥梁。