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中國科學(xué)家成功制備目前規(guī)模最大的光量子計算芯片谷歌迎來對手！

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2018-05-14 16:09:44 字號：A- A A+ 來源：觀察者網(wǎng)

關(guān)鍵字: 光量子計算芯片量子計算

【觀察者網(wǎng)TMT報道】5月14日，據(jù)新華社報道，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。據(jù)該團隊稱，這是目前世界上最大規(guī)模的光量子計算芯片。

在最新一期美國《科學(xué)進展》雜志上的研究顯示，上海交通大學(xué)金賢敏團隊通過“飛秒極光直寫”技術(shù)制備出節(jié)點數(shù)達49×49的光量子計算芯片。

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”。金賢敏介紹，當(dāng)這種量子演化體系制備取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。

2017年5月3日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、中國科學(xué)院院士潘建偉在上海宣布成功構(gòu)建光量子計算機，并演示了量子計算能力。據(jù)介紹，這次實驗是由中國科研團隊完成的世界首臺超越早期經(jīng)典計算機的光量子計算機，也是世界上糾纏數(shù)目最多（10個）的超導(dǎo)量子比特處理器。

量子糾纏是一種量子疊加現(xiàn)象，一個量子比特的行為通過糾纏能夠瞬間影響到另一個量子比特。在經(jīng)典計算機的傳統(tǒng)芯片晶體管中，二進制0和1表示信息。在量子力學(xué)的世界中，依據(jù)量子的物理性質(zhì)，它呈現(xiàn)疊加狀態(tài)，可以同時表示0和1。處于疊加態(tài)的量子比特能夠以一種叫做量子糾纏的現(xiàn)象相互聯(lián)系。

在量子通信領(lǐng)域，除了中國科研界對其大量投入，美國和歐洲的科研界也對量子計算有極大興趣。

谷歌、IBM和微軟等公司都已發(fā)布各自的量子計算機研究計劃。2018年3月谷歌曾宣布推出72個量子比特的通用量子計算機Bristlecone，實現(xiàn)了1%的低錯誤率，與9個量子比特的量子計算機持平。IBM也在3月曝光了其50個量子比特量子原型機內(nèi)部構(gòu)造。

對于量子計算機來說，快速并不是唯一的衡量標(biāo)準(zhǔn)，一臺很快但錯誤率很高的量子計算機還不如經(jīng)典的超級計算機。

谷歌表示，量子計算機的最低錯誤率必須在1%以內(nèi)，并且有接近100個量子比特的規(guī)模。當(dāng)我們可以實現(xiàn)幾十乃至幾百萬量子比特0.1-1%的錯誤率時，量子計算機將開始真正高效解決實際問題。

盡管量子計算機理論上有眾多突出優(yōu)勢，但在實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用前還需解決不少技術(shù)難題。例如，怎樣提高光量子芯片集成復(fù)雜度、增強量子信息處理與計算能力。
標(biāo)簽量子計算機量子通信量子糾纏
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- 責(zé)任編輯:陳燕妮
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