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【科技日报】中外研究人员将光量子计算态空间维数进步百亿倍

 

时间:2020-01-07
来源:科技日报  【义务编辑:】
【字号:    大年夜

  记者从中国迷信技巧大年夜学得知,该校潘建伟、陆朝阳等与中外协作者协作,在国际上初次完成了20光子输入60×60形式干涉线路的玻色取样量子计算,输入了复杂度相当于48个量子比特的希尔伯特态空间,其维数高达370万亿。这个任务同时在光子数、形式数、计算复杂度和态空间4个关键目标上都大年夜幅超出之前的国际记载,个中,态空间维数比国际同业之前的光量子计算实验高百亿倍。研究论文日前以“编辑推荐”情势发表于《物理评论快报》上。

  研制量子计算机已成为前沿迷信的最大年夜挑衅之一,个中,量子计算研究的第一个阶段性目标是完成“量子计算优胜性”(也称“量子霸权”),即研制出量子计算原型机在特定义务的求解方面超出经典的超等计算机。应用超导量子比特完成随机线路取样和应用光子完成玻色取样是今朝国际学术界公认的演示量子计算优胜性的两大年夜门路。

  面向这一计谋目标,在前期任务基本上,中国科大年夜研究组应用自立生长的国际最高效力和最高品德单光子源、最大年夜范围和最高透过率的多通道光学干涉仪,成功完成了20光子输入60×60形式干涉线路的玻色取样实验。与国际同业的类似任务比拟,实验成功把持的单光子数增长了5倍,形式数增长了5倍,取样速度进步了6万倍,输入态空间维数进步了百亿倍。个中,由于多光子高形式特点,输入态空间达到了370万亿维数,这等效于48个量子比特展开的希尔伯特空间。是以,实验初次将玻色取样推动到一个全新的区域:没法经过过程经典计算机直接周全验证该玻色取样量子计算原型机,朝着演示量子计算优胜性的迷信目标迈出了关键的一步。

  审稿人评价该任务“在处理关键成绩上迈出了重要几步”、是“一个巨大年夜的奔腾”。美国物理学会Physics网站总结指出:“这意味着量子计算范畴的一个里程碑:接近经典计算机不克不及模仿量子体系的地步。”

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