校友｜清华姚班本科生王远皓（华附2016届）证明IBM超导量子云平台可实现16量子比特纠缠态
秋风渐起，远方总能带回好的消息，带回好的记忆。
王远皓，华附2013届初中、2016届高中毕业生，现为清华2016级本科生，就读于清华“姚班”。
记忆中，老师们还记得他在校时的画风——
高三，2016年春
河南云台山地质公园，2012年黄河夏令营
小初中和高中的哥哥姐姐一起大河两岸骑车奔波，也没在怕的
初中毕业纪念册，2013年5月
纪念册都是本人自选的图文，光阴似箭啊满满的萌点
高中集体照，2013-2016奥班
天问：如何在活泼的“奥仔”里寻找一个并不文静的身影
高中集体照，2013-2016奥班
天问：如何在暂时安静的“奥仔”里寻找一个暂时安静的围笑
上图开幕式左三、下图闭幕式左二为王远皓
插播旧闻两则：
2015年全国天文奥林匹克竞赛决赛及国家队选拔赛获奖喜报（王远皓等入选）
2015年第九届国际天文和天体物理奥林匹克竞赛获奖喜报（王远皓等获奖）
奋斗的高三，2016年春
对，你没有看错，他也曾是轰轰烈烈光荣榜段子手们的一员
王远皓同学：2016届优秀毕业生
主要事迹：
高中三年来，王远皓同学勤奋刻苦、积极向上、在各方面都取得了不错的成绩。学习上，他善于分析自己的长处与不足，科学分配学习时间，合理地对待不同的学科。在每次段考前，他擅于通过有计划的复习，高效地查漏补缺。而在考试后，他同样习惯于分析和总结此次考试表现的问题。良好的学习习惯使他在兼顾竞赛的同时，保持了优良的常规学习成绩。
王远皓同学积极参与各类学科竞赛。他追随自己的兴趣，有计划地进行物理和天文方面的学习，并在高中三年里取得了包括第九届国际天文与天体物理奥林匹克银牌以及第32届全国中学生物理竞赛金牌在内的优异成绩。其中在物理竞赛方面，他在高二时的31届竞赛复赛中折戟沉沙，但不屈不挠，通过高二时的努力学习，最终在32届中证明了自己。
社会工作方面，王远皓同学担任了华附天文社社长的职位，并在社团中组织了科普讲座、外出观测等活动，为社员培养兴趣、拓展视野提供了平台。同时在校运会中，王远皓同学作为场地纠察的负责人，安排工作、现场协调，保证了纠察任务的有序完成。他也积极参加其他学校活动，包括玉口杯辩论赛（亚军）和60秒科技竞赛（一等奖）。
王远皓同学在学习、竞赛和活动等方面的突出表现，得益于他安排时间的能力和高中三年中的不懈努力；希望他继续发挥长处、拼搏进取，期待他在未来取得更大的成就。
2016届高三年级组
2016.5.
科普 什么是清华“姚班”？
清华学堂计算机科学实验班（姚班）
首席教授：姚期智院士
项目主任：黄隆波助理教授
培养目标：培养领跑国际拔尖创新计算机科学人才
世界著名计算机科学家、2000年图灵奖得主姚期智院士创办于2005年，并领衔强大国际化师资团队
凭借在美国MIT、Stanford、Princeton的多年执教经验亲自制定培养方案和教学计划，姚期智院士精心设置全英文教学的专业课程25门，覆盖计算机科学前沿领域
开展阶梯式培养：前两年着眼计算机科学基础知识强化训练，后两年实施理论、安全、系统、机器智能、网络科学、量子信息等方向的专业教育
“因材施教”和“深耕精耕”相结合的培养模式，量身定制“预研计划”
多方位的高端国际学术交流实践平台：所有学生本科阶段赴海外著名高校交流学习
大四全年在著名高校和研究机构开展科研实践，提升专业水平
国际评价：姚班有最优秀的本科生，和最优秀的本科教育
（更多介绍，详见链接：http://iiis.tsinghua.edu.cn/yaoclass/）
特别感谢
【图片来源】对此消息开心到爆炸的李玉老师、林佩珠老师、黄华林老师、林程吉老师
【文字资料】对王同学资hei料lishi了如指掌的黄华林老师
【综合整理】对量子比特纠缠一脸懵圈并不妨碍她高兴加班的李芸老师
转载自微信公众号“清华大学交叉信息研究院”9月29日报道
姚班本科生证明IBM超导量子云平台可实现16量子比特纠缠态
清华大学姚班2016级本科生王远皓与中国工程物理研究院研究生院李颖副研究员、清华大学交叉信息研究院量子信息中心尹璋琦助理研究员及加拿大 圭尔夫 大学的曾蓓教授合作，远程登录IBM Q量子云平台，验证了其制备量子纠缠态的能力，并将平台上所有16个物理量子比特制备到量子纠缠态。该研究成果论文《16量子比特IBM通用量子计算机能实现完全的量子纠缠》（16-qubit IBM universal quantum computer can be fully entangled）近日发表在《npj Quantum Information》上 (npj Quantum Information 4, 46 (2018))。
2016年5月，IBM宣布了5个量子比特量子云平台上线，提供给全世界的研究人员免费访问。一年后，IBM的16量子比特的量子云平台上线。对于近期出现的量子计算云平台，人们迫切想要了解其计算能力。量子纠缠是量子物理独有的效应，也是量子计算实现加速的重要条件。如果一台量子计算机只能制备纠缠程度很低的量子态，它能实现的计算也很有限，可以用经典计算机有效模拟。因此，除门保真度（gate fidelity）之外，制备量子纠缠态的能力也是量子计算的一种重要评价指标。
为了测试IBM Q上具有16个物理比特的芯片ibmqx5制备量子纠缠态的能力，王远皓等人进行了一系列的实验以尝试在芯片上制备16比特的图态（graph state）。其有很好的特性，局域的测量只会影响图上与之相连的最近邻的量子比特跟它的纠缠。图态对局域的噪声和测量都是比较强壮的，有望做出较大的量子纠缠态。如果实际得到态是一个分离态（biseparable state），那么将存在一个物理比特集合上的分割，使得得到的量子态可以写成分割两侧直积态的混合。而如果存在这样的分割，必然存在一个分割两侧的不纠缠的子系统。
图一：对16个物理比特一个可能的分割
因此，王远皓等人对实验得到的16量子比特图态中16个4比特的子系统进行了态层析（quantum tomography），并利用部分转置判据（PPT criterion）证明了它们是纠缠的。这意味着所制备的图态不会从这个4比特的子系统中分开。遍历所有可能，排除掉所有的可分态情况之后可以推断，该芯片上的量子态是一个使用了所有物理比特的纠缠态。尽管该纠缠态与目标图态之间的保真度（fidelity）不高，这项工作展示了IBM设备上产生真正量子效应的能力。
论文预印本arXiv:1801.03782今年1月公布后，产生了很大的反响，已被其他研究组引用12次。IBM量子云计算团队在其网站上撰文，推荐其为利用量子云平台完成的5篇优秀论文之一。
图二：各子系统的负度（negativity）：如果任一子系统不是纠缠的，其负度是0
《npj Quantum Information》是《自然》出版社旗下刊物，2017年度影响因子为9.206。该论文第一作者王远皓，通讯作者为尹璋琦。研究工作得到了中国自然科学基金委、NSAF联合基金和加拿大NSERC及CIFAR的支持。
【校友快讯】相关链接：
公众号ID：hsfzgd
欢迎关注
华南师范大学附属中学
微信公众号