中國科學技術大學杜江峰研究組在固態自旋體系中實現了達到容錯閾值的普適量子邏輯門，這一結果代表了目前固態自旋體系量子操控精度的世界最高水平，研究成果發表在11月25日的Nature Communications上。

　　量子計算作為一種新型的信息處理方式，利用量子疊加性使得大量計算任務能夠同時進行，因此能夠有效處理經典計算科學中許多難以解決的問題。然而要實用化量子計算就必須克服退相干效應等諸多不利因素。因此科學家們提出了量子糾錯方案，但量子糾錯方案對量子計算的每一步操作精度有著極其嚴苛的要求。如何在噪聲干擾嚴重的量子體系上實現高精度量子邏輯門，成為實現量子計算的關鍵之一。2014年2月《物理評論快報》報道了杜江峰組將動力學解耦技術和邏輯門操作有效結合起來，實現了精度高達0.996的單比特量子邏輯門操作。同年4月《自然》雜志報道了美國加州大學圣塔巴巴拉分校Martinis團隊在超導量子比特上實現了0.9992單比特量子邏輯門操作。

　　為了進一步提升量子邏輯門精度，就需要更有效地抑制各種噪聲效應，從而將量子邏輯門發生錯誤的概率控制在一個極低的水平。杜江峰研究組提出了一種新型的組合脈沖方法，通過精巧設計該組合脈沖的參數，使得該方法不僅具備動力學解耦技術抑制退相干效應的優勢，還能夠極大地消除操控場的噪聲效應。他們基于金剛石色心體系來考察新型組合脈沖實現單比特量子邏輯門的效果，實驗結果表明量子邏輯門精度達到了0.999952。此外，他們進一步發展了量子最優控制方法來實現高精度兩比特量子邏輯門（受控非門），實驗結果表明兩量子比特受控非門的精度達到0.992。

　　上述研究得到了國家自然科學基金委、科技部、中國科學院和教育部的支持。