中外科研人員合作開發(fā)出光量子計算芯片

近日中國科研人員參與的國際團隊在英國《自然·光子學》雜志發(fā)表論文說，他們利用硅光子集成技術開發(fā)出一款通用光量子計算芯片，能夠用于執(zhí)行不同的量子信息處理任務，這是推動光量子計算機大規(guī)模實用化的重要一步。

光量子計算機使用光子來編碼量子比特，通過對光子的量子操控及測量來實現(xiàn)量子計算，有望解決密碼破譯、分子模擬、大數(shù)據(jù)處理等傳統(tǒng)計算機難以解決或解決不好的計算任務。

中國的軍事科學院國防科技創(chuàng)新研究院、國防科技大學、中山大學和北京大學，以及英國的布里斯托爾大學等機構的科研人員合作，利用硅基光波導芯片集成技術，設計并開發(fā)出面向通用量子計算的核心光量子芯片。使用這一芯片制造的光量子計算機可實現(xiàn)小規(guī)模量子檢索、分子模擬和組合優(yōu)化問題等應用。

論文第一作者、軍事科學院國防科技創(chuàng)新研究院的強曉剛博士說：“這一芯片集成了超過200個光量子器件，具有高穩(wěn)定性、可快速配置等特性，能實現(xiàn)不同的量子信息處理應用，如量子優(yōu)化算法和量子漫步模擬。”

不過，在光量子計算機得到大規(guī)模實際應用前還需克服一系列挑戰(zhàn)，如保持大規(guī)模光量子計算系統(tǒng)的穩(wěn)定性、實現(xiàn)高精度操控等。據(jù)論文另一位作者、北京大學學者王劍威介紹，這幾年國內(nèi)外科學界、產(chǎn)業(yè)界在量子計算領域的研究均取得很大進展，但跟實用目標相比都還處在初級階段。

論文共同通訊作者、中山大學的周曉祺教授說：“該芯片的研制邁出了光量子計算的重要一步，但實現(xiàn)真正實用化的量子計算機仍需較長時間的持續(xù)努力。”