近日，中科院院士、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授潘建偉等人與德國(guó)、荷蘭的科學(xué)家合作，在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了20光子輸入60×60模式干涉線路的玻色取樣量子計(jì)算，在四大關(guān)鍵指標(biāo)上均大幅刷新國(guó)際記錄，逼近實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算研究的重要目標(biāo)“量子霸權(quán)”。 ?D#]g[6  
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　　國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《物理評(píng)論快報(bào)》日前以“編輯推薦”的形式發(fā)表了該成果，審稿人認(rèn)為，這項(xiàng)研究突破是“一個(gè)巨大的飛躍”，“是通往實(shí)現(xiàn)‘量子霸權(quán)’的‘彈簧跳板’”。
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　　美國(guó)物理學(xué)會(huì)Physics網(wǎng)站以“玻色取樣量子計(jì)算逼近里程碑”為題對(duì)該工作做了精選報(bào)道，網(wǎng)站評(píng)價(jià)認(rèn)為，這個(gè)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)接近超越傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)，意味著量子計(jì)算領(lǐng)域的一個(gè)里程碑。 "jVMk  
　　我國(guó)量子計(jì)算研究獲重要進(jìn)展：玻色取樣實(shí)驗(yàn)逼近“量子霸權(quán)” %^=fjJGV{~  
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　　據(jù)新華網(wǎng)、科學(xué)網(wǎng)等多家媒體報(bào)道，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉、陸朝陽(yáng)等與中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所尤立星以及德國(guó)和荷蘭的科學(xué)家合作，在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了20光子輸入60×60模式干涉線路的玻色取樣量子計(jì)算，輸出了復(fù)雜度相當(dāng)于48個(gè)量子比特的希爾伯特態(tài)空間，其維數(shù)高達(dá)370萬(wàn)億。 K%<Z"2!+  
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　　這個(gè)工作在光子數(shù)、模式數(shù)、計(jì)算復(fù)雜度和態(tài)空間這四個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)上都大幅超越之前的國(guó)際記錄，其中，態(tài)空間維數(shù)比國(guó)際同行之前的光量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)高百億倍。論文以“編輯推薦”形式近日發(fā)表于《物理評(píng)論快報(bào)》（PRL）。美國(guó)物理學(xué)會(huì)Physics網(wǎng)站以“玻色取樣量子計(jì)算逼近里程碑”為題對(duì)該工作做了精選報(bào)道。 7oPBe1P,K+  
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　　量子計(jì)算機(jī)在原理上具有超快的并行計(jì)算能力，在一些具有重大社會(huì)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的問(wèn)題方面相比經(jīng)典計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)指數(shù)級(jí)別的加速。當(dāng)前，研制量子計(jì)算機(jī)已成為前沿科學(xué)的最大挑戰(zhàn)之一，成為世界各國(guó)角逐的焦點(diǎn)。 A$RN7#  
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　　其中，量子計(jì)算研究的第一個(gè)階段性目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)“量子計(jì)算優(yōu)越性”（亦譯為“量子霸權(quán)”），即研制出能在特定任務(wù)求解方面超越經(jīng)典超算的量子計(jì)算機(jī)。面向這一戰(zhàn)略目標(biāo)，潘建偉、陸朝陽(yáng)研究團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力于可擴(kuò)展單光子源和玻色取樣量子計(jì)算的研究。 !U$ %Jz  
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　　今年早些時(shí)候，研究團(tuán)隊(duì)提出相干雙色激發(fā)和橢圓微腔耦合理論方案，在實(shí)驗(yàn)上同時(shí)解決了單光子源所存在的混合偏振和激光背景散射這兩個(gè)最后的難題，并在窄帶和寬帶微腔上成功研制出了確定性偏振、高純度、高全同性和高效率的單光子源，相關(guān)成果被選為《自然·光子學(xué)》封面文章。 )gNHD?4x  
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　　此次研究團(tuán)隊(duì)利用自主開發(fā)的國(guó)際最高效率和最高品質(zhì)的單光子源、最大規(guī)模和最高透過(guò)率的多通道光學(xué)干涉儀，并通過(guò)與中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所尤立星在超導(dǎo)納米線高效率單光子探測(cè)器方面的合作，成功實(shí)現(xiàn)了20光子輸入60×60模式（60個(gè)輸入口，60層線路深度，包括396個(gè)分束器和108個(gè)反射鏡）干涉線路的玻色取樣實(shí)驗(yàn)。 [IxZweK  
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　　與國(guó)際同行的類似工作相比，中科大的此次實(shí)驗(yàn)成功操縱的單光子數(shù)增加了5倍，模式數(shù)增加了5倍，取樣速率提高了6萬(wàn)倍，輸出態(tài)空間維數(shù)提高了百億倍。其中，由于多光子高模式特性，輸出態(tài)空間達(dá)到了370萬(wàn)億維數(shù)，這等效于48個(gè)量子比特展開的希爾伯特空間。 Rww"Z=F  
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　　這次實(shí)驗(yàn)首次將玻色取樣推進(jìn)到一個(gè)全新的區(qū)域：無(wú)法通過(guò)經(jīng)典計(jì)算機(jī)直接全面驗(yàn)證該波色取樣量子計(jì)算原型機(jī)，朝著演示量子計(jì)算優(yōu)越性的科學(xué)目標(biāo)邁出了關(guān)鍵的一步。 8zz-jkR  
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　　PRL審稿人指出：該成果“在解決關(guān)鍵問(wèn)題上邁出了重要幾步，是個(gè)巨大的飛躍，不僅是對(duì)光量子計(jì)算能力的一次有影響力的測(cè)試，更是通往實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算優(yōu)越性的彈簧跳板。 Dj>.)n  
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　　美國(guó)物理學(xué)會(huì)旗下Physics網(wǎng)站認(rèn)為：“這意味著量子計(jì)算領(lǐng)域的一個(gè)里程碑：接近經(jīng)典計(jì)算機(jī)不能模擬量子系統(tǒng)的程度。 ^HHJ.QR  
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　　潘建偉：手握量子“秘鑰”的人 Gq;0j:?CC  
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　　中國(guó)的量子領(lǐng)域，有個(gè)人不能不提，甚至在一些報(bào)道中他被冠以“中國(guó)量子之父”的稱號(hào)，他就是潘建偉。 hNFMuv  
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　　世界級(jí)實(shí)驗(yàn)室潛心深造，把技術(shù)帶回中國(guó) ltHC+8aZ  
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　　1996年，在中科大近代物理系完成本科與碩士階段學(xué)習(xí)的潘建偉，進(jìn)入奧地利因斯布魯克大學(xué)攻讀博士學(xué)位，師從安東·塞林格。彼時(shí)，他并不知道塞林格正領(lǐng)銜著一個(gè)量子信息研究大型項(xiàng)目——在中國(guó)，當(dāng)時(shí)一個(gè)科研項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)常常只有五萬(wàn)、十萬(wàn)元人民幣，而這個(gè)項(xiàng)目卻是一百多萬(wàn)歐元級(jí)別的。 ^zqz$G#  
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　　在世界級(jí)實(shí)驗(yàn)室，潘建偉一邊在一線參與實(shí)驗(yàn)，同時(shí)也在琢磨將來(lái)應(yīng)該往什么方向發(fā)展。那時(shí)候，他就已經(jīng)開始留心所學(xué)所做，打算未來(lái)將這一新興技術(shù)帶回中國(guó)。 $,icKa  
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　　1999年，潘建偉獲奧地利維也納大學(xué)實(shí)驗(yàn)物理博士學(xué)位。2001年，學(xué)成歸國(guó)的潘建偉開始醞釀搭建中國(guó)的量子實(shí)驗(yàn)室。隨著我國(guó)科研經(jīng)費(fèi)投入的不斷增加，量子實(shí)驗(yàn)室從無(wú)到有，從有到強(qiáng)。 K^H
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