「新华社」我国量子计算研究获重大进展 逼近实现"量子霸权"

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  新华社合肥12月26日电(采访人员徐海涛)研制量子计算机是当前国际前沿科技的重大挑战 , 近期中科院院士、中国科学技术大学教授潘建伟等人与德国、荷兰的科学家合作 , 在国际上首次实现了20光子输入60×60模式干涉线路的玻色取样量子计算 , 在四大关键指标上均大幅刷新国际记录 , 逼近实现量子计算研究的重要目标“量子霸权” 。 国际权威学术期刊《物理评论快报》日前以“编辑推荐”的形式发表了该成果 。

  量子计算机在原理上具有超快的并行计算能力 , 成为当前国际学界角逐的焦点 。 其中 , 量子计算研究的第一个阶段性目标是实现“量子霸权” , 即在某个特定问题上的计算能力超过现有最强的传统计算机 , 证明了量子计算机的优越性 。

  中科大潘建伟、陆朝阳研究组长期致力于量子计算研究 。 近期 , 他们利用自主研发的先进单光子源、多通道光学干涉仪 , 与中科院上海微系统与信息技术研究所研究员尤立星以及德国、荷兰的科学家合作 , 成功实现了20光子输入60×60模式(60个输入口 , 60层的线路深度 , 包括396个分束器和108个反射镜)干涉线路的玻色取样实验 。

  与国际学界之前的研究成果相比 , 他们此次实验成功操纵的单光子数增加了5倍 , 模式数增加了5倍 , 取样速率提高了6万倍 , 输出态空间维数提高了百亿倍 。 其中由于多光子高模式特性 , 输出态空间达到了370万亿维数 , 这等效于48个量子比特展开的希尔伯特空间 。 因此 , 实验首次将玻色取样推进到一个全新的区域 , 朝着实现“量子霸权”目标迈出了关键一步 。

  《物理评论快报》审稿人认为 , 这项研究突破是“一个巨大的飞跃” , “是通往实现‘量子霸权’的‘弹簧跳板’” 。 美国物理学会《物理学》网站评价认为 , 这个实验已经接近超越传统计算机 , 意味着量子计算领域的一个里程碑 。


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