中科大潘建偉、陸朝陽(yáng)團(tuán)隊(duì)實(shí)驗(yàn)刷新四項(xiàng)世界紀(jì)錄
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)”。 z A xwM-`
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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’”。 "=W7=V8w
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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。 1&
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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)” S{NfU/:
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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)370萬億。 |^ml|cb
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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。 g'`J' 6Pn
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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)。 Q H%{r4
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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。 F^=|NlU&%
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光量子比特的綜合性能總結(jié)，來源：新浪科技 )^^ r\
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。 O329Bkg
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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)模和最高透過率的多通道光學(xué)干涉儀，并通過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)。 ,F J 9C3
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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370萬億維數(shù)，這等效于48個(gè)量子比特展開的希爾伯特空間。 `\&qk) ZP
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