记者2月18日从中科大获悉，该校杜江峰教授研究组经过三年多努力，搭建一系列具有国际领先水平的光探测磁共振实验平台，开展基于掺杂金刚石单自旋的量子计算与弱磁信号灵敏探测等前沿科学研究，取得一系列重要进展。相关成果日前发表在《自然》《自然·物理》和《物理评论快报》上。

精确操控量子比特(量子态)，是量子计算的核心问题之一。杜江峰小组与德国斯图加特大学合作，将核磁共振中的最优控制方法拓展到光探测磁共振，实现一个电子自旋和三个核自旋构成的复杂量子系统高精度操控，从而实现固态自旋体系中量子纠错，为基于固态自旋体系的量子计算实用化打下坚实基础，成果日前发表在权威期刊《自然》上。

对于电子自旋量子比特而言，核自旋热库噪声和驱动场噪声，使得实现精确操控极具挑战性。杜江峰小组利用两种新颖的方法，有效抑制这两种噪声，实现对单电子自旋的精确操控。精确的量子操控和有效抑制环境噪声，还对弱信号的灵敏检测意义重大。该小组利用一种特殊的量子干涉仪，成功实现室温大气环境下单核自旋对的探测及其原子尺度的结构分析。

业内人士认为，杜江峰小组的这些研究成果，将自旋量子体系的操控能力提升到一个新水平，为量子计算、弱磁信号灵敏探测等前沿领域打下坚实基础。（桂运安）