原標題:我國量子計算研究獲重要進展:玻色取樣實驗逼近“量子霸權(quán)”
新華社合肥12月26日電(記者徐海濤)研制量子計算機是當(dāng)前國際前沿科技的重大挑戰(zhàn),,近期中科院院士、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授潘建偉等人與德國,、荷蘭的科學(xué)家合作,,在國際上首次實現(xiàn)了20光子輸入60×60模式干涉線路的玻色取樣量子計算,,在四大關(guān)鍵指標上均大幅刷新國際記錄,逼近實現(xiàn)量子計算研究的重要目標“量子霸權(quán)”,。國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《物理評論快報》日前以“編輯推薦”的形式發(fā)表了該成果,。
量子計算機在原理上具有超快的并行計算能力,成為當(dāng)前國際學(xué)界角逐的焦點,。其中,,量子計算研究的第一個階段性目標是實現(xiàn)“量子霸權(quán)”,即在某個特定問題上的計算能力超過現(xiàn)有最強的傳統(tǒng)計算機,,證明了量子計算機的優(yōu)越性,。
中科大潘建偉、陸朝陽研究組長期致力于量子計算研究,。近期,,他們利用自主研發(fā)的先進單光子源、多通道光學(xué)干涉儀,,與中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所研究員尤立星以及德國,、荷蘭的科學(xué)家合作,成功實現(xiàn)了20光子輸入60×60模式(60個輸入口,,60層的線路深度,,包括396個分束器和108個反射鏡)干涉線路的玻色取樣實驗。
與國際學(xué)界之前的研究成果相比,,他們此次實驗成功操縱的單光子數(shù)增加了5倍,,模式數(shù)增加了5倍,取樣速率提高了6萬倍,,輸出態(tài)空間維數(shù)提高了百億倍,。其中由于多光子高模式特性,輸出態(tài)空間達到了370萬億維數(shù),,這等效于48個量子比特展開的希爾伯特空間。因此,,實驗首次將玻色取樣推進到一個全新的區(qū)域,,朝著實現(xiàn)“量子霸權(quán)”目標邁出了關(guān)鍵一步。
《物理評論快報》審稿人認為,,這項研究突破是“一個巨大的飛躍”,,“是通往實現(xiàn)‘量子霸權(quán)’的‘彈簧跳板’”。美國物理學(xué)會《物理學(xué)》網(wǎng)站評價認為,,這個實驗已經(jīng)接近超越傳統(tǒng)計算機,,意味著量子計算領(lǐng)域的一個里程碑。