什么是量子霸權,？“九章”長什么樣,？(4)

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2020-12-09 19:19:16 新京報

Q8：“九章”的研發(fā)難點在于什么,？

袁嵐峰：光波,、水波等想要產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉條紋,，有一個重要條件就是兩束波的相位差恒定,。量子的干涉也類似,，如果每一路的光相位總是抖動,，彼此之間相位差就會不穩(wěn)定，也就觀測不到穩(wěn)定的采樣結果,。

在這次實驗中,，每路單模壓縮光進入干涉網(wǎng)絡之前，要各自經(jīng)過2米自由空間和20米光纖,，所謂保持相位鎖定,，也就是保證這個路徑的光程恒定?？茖W家們采取“缺啥補啥”的策略,，讓同源的若干路激光分別走壓縮態(tài)光所走的路程，并與一個標準參考激光進行比較（通過干涉的方法）,，實時監(jiān)測每一路與標準參考光的相位差,，并進行相應的調整。在精密微妙的操控下,，2米自由空間+20米光纖光程抖動保持在25納米之內,，這相當于100公里的距離誤差小于一根頭發(fā)絲。

在最終的采樣結果里,，該團隊成功構建了76個光子100個模式的高斯玻色采樣量子計算原型機,。

什么是量子霸權？“九章”長什么樣,？

100模式相位穩(wěn)定干涉儀：光量子干涉裝置集成在20cm*20cm的超低膨脹穩(wěn)定襯底玻璃上,，用于實現(xiàn)50路單模壓縮態(tài)間的兩兩干涉，并高精度地鎖定任意兩路光束間的相位,。圖/中國科學技術大學官網(wǎng)

Q9：量子計算機離成熟,、大規(guī)模使用還有多遠？未來可能在哪些方面給人們的生活帶來顛覆性改變,？

袁嵐峰：對于量子計算機的研究,，同行公認有三個指標性的發(fā)展階段。第一個階段是發(fā)展具備50-100個量子比特的高精度專用量子計算機,，對于一些超級計算機無法解決的高復雜度特定問題實現(xiàn)高效求解,，實現(xiàn)計算科學中“量子計算優(yōu)越性”的里程碑。

此次“九章”的研制成功,，就是第一個階段的勝利,。在這之后，科學家還會致力于研制可相干操縱數(shù)百個量子比特的量子模擬機,，用于解決若干超級計算機無法勝任的具有重大實用價值的問題（如量子化學,、新材料設計、優(yōu)化算法等）,。最后,，大幅度提高可操縱的量子比特的數(shù)目（百萬量級）和精度（容錯閾值＞99.9%），研制可編程的通用量子計算原型機,。

我們重視量子計算,，是因為它的潛力,，而不是它的現(xiàn)狀,。它確實有革命性的潛力，只是還需要艱苦的努力,，絕不是一蹴而就的,。

新京報記者張璐

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(責任編輯：路子康 CN078)

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