中國研究人員制備出大規(guī)模光量子芯片,并成功進行了一種重要的模擬量子計算演示。hczesmc
發(fā)表在最新一期美國《科學進展》雜志上的研究顯示,上海交通大學金賢敏團隊通過“飛秒激光直寫”技術(shù)制備出節(jié)點數(shù)達49×49的光量子計算芯片。論文通訊作者金賢敏對記者說,這是目前世界上最大規(guī)模的光量子計算芯片。hczesmc
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研究人員利用這個芯片演示了模擬量子計算的一種算法內(nèi)核“量子隨機行走”。金賢敏說,當這種量子演化體系制備得足夠大且可靈活設(shè)計其結(jié)構(gòu)時,可以實現(xiàn)多種算法和計算任務(wù),表現(xiàn)遠優(yōu)于傳統(tǒng)計算機。hczesmc
近年來,關(guān)于通用量子計算機的新聞屢屢見于報端,IBM(國際商用機器)、谷歌和英特爾等公司競相宣告實現(xiàn)了更高的量子比特數(shù)紀錄,但幾十個甚至更多的量子比特數(shù),若無法全互連、精度不夠且難以糾錯,通用量子計算依然難以實現(xiàn)。hczesmc
金賢敏說,模擬量子計算不同于通用量子計算,可直接構(gòu)建量子系統(tǒng),無需像通用量子計算那樣依賴復雜的量子糾錯,一旦能夠制備和控制的量子物理系統(tǒng)達到新尺度,將可直接用于探索新物理和在特定問題上推進遠超傳統(tǒng)計算機的絕對計算能力。 hczesmc
量子信息技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了廣泛的原理性驗證,是否能真正走出實驗室,走向?qū)嵱没彤a(chǎn)業(yè)化,取決于是否能夠構(gòu)建和操控足夠大規(guī)模的量子系統(tǒng)。宏觀光學系統(tǒng)中的損耗、穩(wěn)定性和操控精度等看似技術(shù)性問題已變成邁向規(guī)?;钠款i性難題。發(fā)展的光量子集成芯片技術(shù)是攻克可擴展性難題有前景的途徑,有望有力推動量子信息技術(shù)的實質(zhì)性進展。hczesmc
2014年金賢敏全職回國組建了“光子集成與量子信息實驗室”并成為中國最早開展飛秒激光直寫光量子芯片研究的單位之一。經(jīng)過數(shù)年的艱辛努力,終于在光量子芯片的多層技術(shù)和集成上實現(xiàn)了超越,成為少有的同時具有光量子芯片制備技術(shù)和量子信息研究背景的團隊。hczesmc
據(jù)介紹,光量子芯片的研發(fā)仍然處于早期階段,仍然需要在損耗、精度和可調(diào)控能力等各項指標上,在材料、工藝和混合芯片構(gòu)架上,以及在與量子計算、量子通信和量子精密測量系統(tǒng)融合上開展大量研究,扎實推進,構(gòu)建尺度和復雜度上都達到全新水平的光量子系統(tǒng),實質(zhì)性地推動新物理的探索和量子信息技術(shù)的實用化。 hczesmc
(國際電子商情微信眾公號ID:esmcol,本文綜合中國新聞網(wǎng),新華網(wǎng)等)hczesmc
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