据最新一期美国《科学·进展》杂志报道 ， 上海交通大学金贤敏团队于近日实现了大规模三维集成光量子芯片 ， 并演示了首个真正空间二维的随机行走量子计算 。 最新进展对于推进模拟量子计算的发展、实现“量子霸权”具有重大意义 。
近年来 ， 关于通用量子计算机的新闻屡见于报端 ， IBM、谷歌、英特尔等公司争相宣布实现了更高的量子比特数纪录 。
但金贤敏在接受采访人员采访时解释称 ， 即使实现几十甚至更多量子比特数 ， 如果没有做到全互连、精度不够且无法进行纠错 ， 通用量子计算仍然无法实现 。 相反 ， 模拟量子计算可直接构建量子系统 ， 不需要像通用量子计算依赖复杂的量子纠错 ， 因此 ， 一旦能制备和控制的量子物理系统达到新尺度 ， 将可实现超越经典计算机的计算能力 ， 直接用于探索新物理和特定问题 。
作为模拟量子计算的一个强大算法内核 ， 二维空间中的量子行走 ， 能将特定计算任务对应到量子演化空间中的相互耦合系数矩阵中 。 研究团队借助飞秒激光直写技术 ， 制备了节点数多达49×49的三维光量子计算芯片 。 金贤敏称 ， 正是这种目前世界最大规模的光量子计算芯片 ， 使真正空间二维自由演化的量子行走得以在实验中首次实现 ， 并将促进未来更多量子算法的实现 。
据悉 ， 不同于过去20年里采用的通过增加光子数来增加绝对计算能力的方式 ， 研究团队另辟蹊径 ， 通过增加量子演化系统的物理维度和复杂度来提升量子态空间尺度 ， 开发了更加可行的全新量子资源 ， 对未来量子模拟计算的研发具有重要意义 。
【全新水平光量子系统新进展：二维空间量子行走首次实现】金贤敏表示 ， 未来他们将继续致力于量子信息技术芯片化和集成化研究 ， 构建尺度和复杂度上都达到全新水平的光量子系统 。 （采访人员刘霞）
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