在量子计算领域，实现高速且高精度的量子门操作一直是科研人员追求的目标。然而，长期以来，量子门操作速度与运算保真度之间存在着难以调和的矛盾。量子门操作速度加快时，硬件波形失真、时序偏差等问题便会凸显，导致精准度大幅降低；若为保证准确率而放慢速度，又会拖累量子计算机的整体运行效率，这成为制约量子计算机发展的关键瓶颈。
近日，安徽省量子计算芯片重点实验室传来好消息，由本源量子与中国科学技术大学联合研究团队取得了一项重要突破。该团队创新性地提出了“参数空间扩展受控相位门（PSE - CZ）”方案，成功攻克了超导量子计算领域中速度与保真度相互制约的难题，让两比特量子门在保持高速运行的同时，大幅提升了精度。
量子计算机要完成复杂计算，离不开“量子门”这一基本操作。稳定可靠的量子计算，要求量子门同时具备超快操作速度与超高运算保真度。此次研究团队提出的PSE - CZ方案，正是针对这一难题的精准发力。依托我国自主超导量子计算机“本源悟空”，研究团队选取了20对两比特量子门开展测试。测试结果显示，PSE - CZ方案能够有效降低短时畸变引起的相干误差，使量子门性能更加接近退相干极限。即便在30纳秒至40纳秒的极短门长条件下，PSE - CZ仍能保持优于传统CZ门的稳定性能。
相关成果已发表于国际物理顶级期刊《物理评论快报》，实验验证工作在我国自主超导量子计算机“本源悟空”上顺利完成。值得一提的是，该方案不仅适用于超导量子计算体系，还可推广至离子阱、固态自旋等多种量子计算平台，有望为实现更快、更高保真的量子逻辑操作提供全新方法，为量子计算领域的发展注入新的活力。
