随着人类太空活动的增加,空间碎片的数量也日益增多。目前,被例行跟踪的直径超过l0cm的地球轨道目标,己超过10000个,其中94%都是空间碎片。空同碎片与航天器的平均撞击速度高达10km/s，cm量级的碎片撞击,也可导致航天器灾难性的后果。激光测距技术可以同时提供被测空间目标的方位、高度、距离等信息,定轨精度高。对空间碎片监测、预警等研究具有重大意义。漱光测距和激光雷达系统的主要工作波段在l064nm,而半导体单光子探测器在l064nm波段效率均较低,小于20%。SNSPD工作波段可以覆盖从可见光到红外光波段,检测效率高、速度快、噪声低、可工作在全开模式等,这些优点使其在激光测距和激光雷达系统中具有独到的良用优势。

 In this talk, I will review our recent activities with our collaborators on designing and fabricating various superconducting circuits for scalable quantum information processing. In particular, I will introduce a superconducting quantum processor featuring 10 individually-accessible Xmon qubits that are controllably coupled to a bus resonator, based on which we deterministically produce the Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) states with up to 10 qubits. The effective qubit-qubit interactions, mediated by the bus resonator, can be tailored to entangle arbitrarily chosen qubits. The 10-qubit GHZ state, whose full information is obtained through tomographic measurement, represents the largest entangled state produced so far in solid state architectures. As another remarkable feature of our quantum processor, we demonstrate that the bus resonator can be used for parallel operations on different subsets of qubits, simultaneously entangling these pairs of qubits.

 

近年来,超导量子芯片方向进展迅速,人们关注的目光己经由少数比特的性能验证走向了多数量子比特的纠错容错实验阶段。在超导量子开关方面,我们实验演示了如何利用外加的纵向控制场连续地调整一个超导量子比特与一个超导量子谐振子的耦合大小。在特定幅度和频率的纵向控制场的作用下,量子比特和量子谐振子之间的真空拉比震荡完全停止,显示两个量子元件已经解耦合。我们还演示了如何利用脉冲的控制场动态地关断或打开量子比特与量子谐振子之间的耦合。值得注意的是在上述过程中量子比特与量子谐振子一直工作在同一个共振的频率,其中量子比特还保持工作在其相干时间最优的工作点。这可以解决传统的通过失谐实现量子退耦合方案所带来的一系列问题,是一种可以扩展到多数量子比特系统的量子开关方案。