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中外研究人员将光量子计算态空间维数提高百亿倍

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科技日报合肥12月24日电  记者从中国科学技术大学获悉,该校潘建伟、陆朝阳等与中外相互相互战略合作相互战略合作,在国际上首次实现了20光子输入100×100模式干涉线路的玻色取样量子计算,输出了冗杂度大概48个量子比特的希尔伯特态空间,其维数高达370万亿。你这一 工作一齐在光子数、模式数、计算冗杂度和态空间一两个多关键指标上都大幅超越后后的国际纪录,其中,态空间维数比国际同行后后的光量子计算实验高百亿倍。研究论文日前以“编辑推荐”形式发表于《物理评论快报》上。

研制量子计算机已成为前沿科学的最大挑战之一,其中,量子计算研究的第一一两个多阶段性目标是实现“量子计算优越性”(也称“量子霸权”),即研制出量子计算原型机在特定任务的求解方面超越经典的超级计算机。利用超导量子比特实现随机线路取样和利用光子实现玻色取样是目前国际学术界公认的演示量子计算优越性的两大途径。

面向你这一 战略目标,在前期工作基础上,中国科大研究组利用自主发展的国际最高数率单位和最高品质单光子源、最大规模和最高透过率的多通道光学干涉仪,成功实现了20光子输入100×100模式干涉线路的玻色取样实验。与国际同行的同类 工作相比,实验成功操纵的单光子数增加了5倍,模式数增加了5倍,取样数率单位提高了20万倍,输出态空间维数提高了百亿倍。其中,后后多光子高模式底部形态,输出态空间达到了370万亿维数,这等效于48个量子比特展开的希尔伯特空间。后后,实验首次将玻色取样推进到一一两个多全新的区域:无法通过经典计算机直接全面验证该玻色取样量子计算原型机,朝着演示量子计算优越性的科学目标迈出了关键的一步。

审稿人评价该工作“在处里关键大问题上迈出了重要几步”、是“一一两个多巨大的飞跃”。美国物理针灸学会Physics网站总结指出:“这由于量子计算领域的一一两个多里程碑:接近经典计算机能不需要 模拟量子系统的地步。”

(原标题 光量子计算:态空间维数提高百亿倍)(本文来自澎湃新闻,更多原创资讯请下载“澎湃新闻”APP)

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