超导量子计算导引

前奏

1962年剑桥研究生B. D. Josephson在S(超导体)—I(半导体或绝缘体)—S(超导体)三明治结构中提出超导电子的遂穿效应，后人称之为Josephson效应[1]，SIS结构称为Josephson结。

1985年John M. Martinis, Michel H. Devoret 和John Clarke实验观测到电流偏置超导Josephson结的量子化能级[2]。为超导量子计算提供了基础准备。

序幕

1999年二种超导量子比特的相干性得到实验观测，拉开了超导量子计算的序幕。它们分别是日本Tsai教授组实现超导电荷比特的实验[3]以及Delft技术大学组实现磁通量子比特的实验[4]。

• 1999年电荷比特的第一个实验[3]，
• 2004年circuit QED 理论[5]及其实验[6]（真空诱导的拉比震荡），
• 利用超导电荷比特并联大电容的Transmon比特设计[7]，
• 法国研究组提出‘quantronium’比特的实验[8]，
• UCSB用超导比特冷却机械振子至基态[9]。

• circuit QED出现之前，早期超导比特与量子化光场的研究也有许多，例如杨垂平教授[10]，游建强教授[11]，朱诗亮教授[12]等人的工作;

• 用磁通比特的Transmon比特设计由游建强老师等人提出[13]。

• 2002年Kansas大学韩思远教授研究组观测到超导相位比特相干震荡的实验工作[14]，第一作者是当时还读博士的于扬教授。
• 2002年，UCSB Martinis教授实验组在相位比特中的实验[15]。
• 2003年，Delft技术大学关于磁通比特量子震荡的实验[16]。
• 2003年，日本Tsai实验组两电荷比特电容耦合的实验[17]；两比特控制门的实验[18]。
• 2004年，Delft技术大学磁通量子比特和机械振子耦合的实验[19]。
• 2005年，游建强老师和Nori关于超导量子信息的综述论文[20]。
• 2007年，耶鲁组用一个超导传输线腔做媒介耦合两个超导比特的实验[21]。
• 2009年，UCSB制备任意微波光子态的实验[22 ]。 
• 2009年，耶鲁组Schoelkopf教授组演示两比特量子算法的实验[23]。
• 2010年，德国和西班牙理论和实验合作的关于超强circuit QED的实验[24]。
• 2011年，耶鲁组Schoelkopf教授组3维circuit QED的实验[25]。
• 2013年项泽亮，Ashhab，游建强和Nori关于混合量子计算的综述[26]。
• 2014年，UCSB Martinis实验组使超导比特完备量子门组合实验保真度提高到容错量子计算阈值之上的实验[27]，此实验目前为止也基本上是已发表的超导量子门保真的最高纪录。