A equipa de investigação conjunta da Origin Quantum e da Universidade de Ciência e Tecnologia da China propôs inovadoramente o esquema "Porta de Fase Controlada com Extensão do Espaço de Parâmetros (PSE-CZ)", que resolveu com sucesso o problema de longa data da restrição mútua entre velocidade e fidelidade no campo da computação quântica supercondutora, permitindo que portas quânticas de dois qubits aumentem significativamente a precisão enquanto mantêm alta velocidade. Os resultados foram publicados na principal revista internacional de física Physical Review Letters, e o trabalho de verificação experimental foi concluído no computador quântico supercondutor autônomo da China, "Origin Wukong".
Para realizar cálculos complexos, um computador quântico depende das operações básicas das "portas quânticas". Uma computação quântica estável e confiável exige que as portas quânticas possuam simultaneamente velocidade de operação ultrarrápida e fidelidade de cálculo ultra-alta. No entanto, durante muito tempo, esses dois aspectos apresentaram uma contradição difícil de conciliar: quanto mais rápida a operação da porta quântica, mais evidentes se tornam problemas como distorção da forma de onda do hardware e desvios de temporização, resultando em uma queda significativa na precisão; se a velocidade for reduzida para garantir a exatidão, isso prejudica a eficiência operacional geral do computador quântico, sendo este também um gargalo crítico que restringe o desenvolvimento dos computadores quânticos.
Para enfrentar esse problema, a equipa de investigação propôs inovadoramente o esquema "Porta de Fase Controlada com Extensão do Espaço de Parâmetros (PSE-CZ)". A Dra. Yang Xiaoyan, cientista de medição e controlo da Origin Quantum, explicou: "Sem prolongar o tempo do pulso, este esquema divide o parâmetro de dessintonia na região intermediária do pulso em dois parâmetros independentes e ajustáveis, adicionando um 'botão de ajuste' ao sistema. Graças a este mecanismo inovador, o sistema pode corrigir simultaneamente dois tipos de erros — vazamento e fase — alcançando tanto velocidade quanto alta fidelidade."
Com base no computador quântico supercondutor "Origin Wukong", a equipa selecionou 20 pares de portas quânticas de dois qubits para testes. Os resultados mostraram que o esquema PSE-CZ pode reduzir eficazmente os erros de coerência causados por distorções de curta duração, aproximando o desempenho das portas quânticas do limite de decoerência. Mesmo sob condições de duração de porta extremamente curta de 30–40 nanossegundos, o PSE-CZ manteve um desempenho estável superior ao das portas CZ tradicionais.
Segundo informações, este esquema não é apenas adequado para sistemas de computação quântica supercondutora, mas também pode ser estendido a várias outras plataformas de computação quântica, como armadilhas de iões e spin sólido, oferecendo potencialmente um novo método para operações lógicas quânticas mais rápidas e com maior fidelidade.
A Origin Quantum é a primeira empresa de computação quântica da China, focada no desenvolvimento de computadores quânticos de pilha completa, tendo já construído preliminarmente um sistema tecnológico de computação quântica "três hardwares e três softwares", centrado em sistemas de chips quânticos, sistemas de medição e controlo de computação quântica, sistemas de suporte ambiental, sistemas operacionais e software quânticos, plataforma de nuvem de computação quântica e software de aplicações de computação quântica. A sua série de computadores quânticos supercondutores "Origin Wukong", desenvolvida de forma independente, já forneceu serviços estáveis de computação quântica a 192 países e regiões em todo o mundo, acumulando mais de 52 milhões de acessos remotos e concluindo mais de 1 milhão de tarefas de computação.