中美同日宣布量子領(lǐng)域新突破科研競賽白熱化

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2025-02-23 08:09:59 觀察者網(wǎng)

全球爭奪量子霸權(quán)的競賽愈發(fā)激烈,，中美兩國的研究團隊在本周出版的權(quán)威同行評議期刊《自然》上各自宣布了重大研究成果,。當(dāng)北京大學(xué)和山西大學(xué)的研究人員宣布在光量子芯片上實現(xiàn)了全球首個大規(guī)模量子糾纏簇態(tài)時,，微軟的一個研究團隊則聲稱已創(chuàng)建了拓?fù)淞孔颖忍?，這通常被視為該技術(shù)發(fā)展的“圣杯”。

作為當(dāng)今這場“芯片戰(zhàn)”的兩大陣營,，中美雙方在同一天宣布取得了科研突破和質(zhì)的飛躍,。值得注意的是，兩大研究團隊在論文中所揭示實現(xiàn)穩(wěn)定且無錯誤的量子比特的方法和路徑完全不同,。在兩方論文同時發(fā)表后，得到的評價也有所不同,。中方研究團隊通過扎實的實驗驗證,，填補了光量子芯片關(guān)鍵技術(shù)的空白，《自然》雜志的審稿人高度評價稱,，這是“可擴展量子信息領(lǐng)域的一個重要里程碑”,。而微軟的研究則引發(fā)了一些專家的懷疑和爭論，認(rèn)為其公布的研究內(nèi)容“操之過急”,，論文“用詞誤導(dǎo)且含糊不清”,，各方面看上去都“相當(dāng)草率”。一些權(quán)威機構(gòu)還指出其中說法缺乏證據(jù)論證,，即便是微軟研究人員自己也承認(rèn)需要進一步實驗才能找到相關(guān)確鑿證據(jù),。

2月20日，北京大學(xué)物理學(xué)院現(xiàn)代光學(xué)研究所王劍威教授和龔旗煌教授課題組與山西大學(xué)蘇曉龍教授課題組合作,，在《自然》上發(fā)表突破性研究成果——中國科研團隊成功實現(xiàn)全球首例基于集成光量子芯片的“連續(xù)變量”量子糾纏簇態(tài),。相關(guān)專家表示，該成果填補了采用連續(xù)變量編碼方式的光量子芯片關(guān)鍵技術(shù)空白,，也為光量子芯片的大規(guī)模擴展及其在量子計算,、量子網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域的應(yīng)用奠定重要基礎(chǔ)。

集成光量子芯片是一種能在微納尺度上編碼,、處理,、傳輸和存儲光量子信息的先進平臺。如何在光量子芯片上實現(xiàn)大規(guī)模量子糾纏是國際量子研究難題,。量子糾纏簇態(tài)作為一種典型的多比特量子糾纏態(tài),，是量子信息科學(xué)的核心資源，然而其確定性,、大規(guī)模制備面臨巨大實驗困難,，尤其連續(xù)變量簇態(tài)的光量子芯片的制備和驗證技術(shù)在國際上仍屬空白。經(jīng)多年攻關(guān),，中方研究團隊成功攻克關(guān)鍵技術(shù)瓶頸,，創(chuàng)新性發(fā)展了連續(xù)變量光量子芯片調(diào)控,、多色相干泵浦與探測技術(shù)，實現(xiàn)了確定性,、可重構(gòu)的糾纏簇態(tài)制備,，并對簇態(tài)糾纏結(jié)構(gòu)進行實驗驗證。

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