國內量子計算新進(jìn)展，上交大團隊成功運行專(zhuān)用算法

這一研究讓量子計算的物理實(shí)現成為可能。

量子計算這一革命性事物被認為是面向未來(lái)的計算技術(shù)，大概率會(huì )成為未來(lái)AI和云計算的核心技術(shù)。在國內，華為、百度、騰訊、阿里等公司都將其列為戰略規劃中的重要技術(shù)，而學(xué)者們也是爭相研究量子計算領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)。

近日，上海交通大學(xué)金賢敏研究團隊發(fā)布了最新研究成果，不僅研發(fā)出了全球首個(gè)基于光子集成芯片的物理系統可擴展的專(zhuān)用光量子計算原型機，還在這臺原型機上實(shí)現了一種叫做“快速到達問(wèn)題”的量子加速算法。

這一研究被發(fā)布在最新一期的學(xué)術(shù)期刊《自然•光子學(xué)》上，論文題目為“Experimental quantum fast hitting on hexagonal graphs”，詳述了該專(zhuān)用量子計算的能力。

據悉，研究團隊在飛秒激光直寫(xiě)制備的三維光量子集成芯片中成功構建了大規模六方粘合樹(shù)并演示了量子快速到達算法內核，相比經(jīng)典情形展示了平方級加速，而且最優(yōu)效率提高一個(gè)數量級。

值得指出的是，近年來(lái)，關(guān)于量子計算的新聞屢見(jiàn)報端，國際上IBM、谷歌、英特爾等科技巨頭爭相宣告自己實(shí)現了更多量子比特數。對于這些通用量子計算上的發(fā)展，業(yè)界共識是：即使做出幾十個(gè)甚至更多量子比特數，如果沒(méi)有做到全互連、精度不夠并且無(wú)法進(jìn)行糾錯，通用量子計算依然是無(wú)法實(shí)現的。

而專(zhuān)用量子計算因其可以直接構建量子系統，不需要依賴(lài)復雜的量子糾錯，相對于通用量子計算具有更靈活的實(shí)現方式和更廣泛的可行性。所以，只要在專(zhuān)用計算領(lǐng)域的研究上，能夠制備和控制的量子系統達到全新尺度，將可以直接用于探索新物理和在特定問(wèn)題上推進(jìn)遠超經(jīng)典計算機的絕對計算能力。

量子行走是專(zhuān)用專(zhuān)用量子計算的重要內核，已經(jīng)在許多優(yōu)化算法中被理論預測具有明顯量子加速效果。而對于粘合樹(shù)結構上的快速到達(Fast Hitting)問(wèn)題，量子行走的優(yōu)勢尤為突出，但現在量子行走具備不可擴展性。

看見(jiàn)了量子行走的潛力后，金賢敏團隊就致力于優(yōu)化和落實(shí)量子行走。今年5月，該團隊演示了首個(gè)真正空間上的二維量子行走。

此次，金賢敏研究團隊所發(fā)展的基于三維光子集成芯片的大規模量子演化系統，使得研發(fā)各種物理系統可擴展的專(zhuān)用光量子計算原型機成為可能。

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