世界首臺(tái)光量子計(jì)算機(jī)誕生 實(shí)現(xiàn)“中國(guó)造”

2017年5月3日，中*科學(xué)院在上海舉行新聞發(fā)布會(huì)，對(duì)外宣布世界上 臺(tái)超越早期經(jīng)典計(jì)算機(jī)的光量子計(jì)算機(jī)誕生。這一光量子計(jì)算機(jī)是貨真價(jià)實(shí)的“中*造”，屬中*科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉教授及其同事陸朝陽(yáng)、朱曉波等，聯(lián)合浙江大學(xué)王浩華教授研究組攻關(guān)突破的成果。

量子計(jì)算機(jī)是指利用量子相干疊加原理，理論上具有超快的并行計(jì)算和模擬能力的計(jì)算機(jī)。曾有人打過(guò)一個(gè)比方，如果現(xiàn)在傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的速度是自行車，量子計(jì)算機(jī)的速度就好比飛機(jī)。例如，一臺(tái)操縱50個(gè)微觀粒子的量子計(jì)算機(jī)，對(duì)特定問(wèn)題的處理能力可超過(guò)目前業(yè)內(nèi)快的“神威·太湖之光”超*計(jì)算機(jī)。

多粒子糾纏的操縱作為量子計(jì)算的技術(shù)制高點(diǎn)，一直是*際角逐的焦點(diǎn)。在光子體系，潘建偉團(tuán)隊(duì)在*際上率*實(shí)現(xiàn)了五光子、六光子、八光子和十光子糾纏，一直保持著*際領(lǐng)*水平。在超導(dǎo)體系，2015年，谷歌、美*航天航空局和加州大學(xué)圣芭芭拉分校宣布實(shí)現(xiàn)了9個(gè)超導(dǎo)量子比特的高精度操縱。這個(gè)記錄在2017年被中*科學(xué)*團(tuán)隊(duì)打破。

據(jù)中科院在發(fā)布會(huì)上的介紹，潘建偉、朱曉波、王浩華等自主研發(fā)了10比特超導(dǎo)量子線路樣品，通過(guò)發(fā)展 局糾纏操作，成功實(shí)現(xiàn)了目前世界上大數(shù)目的超導(dǎo)量子比特的糾纏和完整的測(cè)量。進(jìn)一步，研究團(tuán)隊(duì)利用超導(dǎo)量子線路演示了求解線性方程組的量子算法，證明了通過(guò)量子計(jì)算的并行性加速求解線性方程組的可行性。相關(guān)成果即將發(fā)表于*際權(quán)威期刊《物理評(píng)論快報(bào)》。

在光量子計(jì)算方面，潘建偉、陸朝陽(yáng)等利用自主發(fā)展的綜合性能*際優(yōu)的量子點(diǎn)單光子源，并通過(guò)電控可編程的光量子線路，構(gòu)建了針對(duì)多光子“玻色取樣”任務(wù)的光量子計(jì)算原型機(jī)。實(shí)驗(yàn)測(cè)試表明，該原型機(jī)的取樣速度不僅比*際同行類似的實(shí)驗(yàn)加快至少24000倍，同時(shí)，通過(guò)和經(jīng)典算法比較，也比人類歷史上 臺(tái)電子管計(jì)算機(jī)和 臺(tái)晶體管計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度快10-100倍。潘建偉表示，這是歷史上 臺(tái)超越早期經(jīng)典計(jì)算機(jī)的基于單光子的量子模擬機(jī)，為終實(shí)現(xiàn)超越經(jīng)典計(jì)算能力的量子計(jì)算奠定了基礎(chǔ)。

來(lái)源：中*科學(xué)院

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