科技日报记者 吴长锋
记者从中国科学手艺年夜学得悉,该校潘建伟、陆向阳等与中外合作者合作,在国际上初次实现了20光子输进60×60模式干与线路的玻色取样量子计较,输出了复杂度相当于48个量子比特的希尔伯特态空间,其维数高达三百七十万亿。这个工作同时在光子数、模式数、计较复杂度和态空间这四个关头指标上都年夜幅超出之前的国际记实,此中,态空间维数比国际同业之前的光量子计较尝试高百亿倍。研究论文日前以“编纂保举”情势颁发于《物理评论快报》上。
研制量子计较机已成为前沿科学的最年夜挑战之一,此中,量子计较研究的第一个阶段性方针是实现“量子计较优胜性”(也称“量子霸权”),即研制出量子计较原型机在特定使命的求解方面超出经典的超等计较机。操纵超导量子比特实现随机线路取样和操纵光籽实现玻色取样是今朝国际学术界公认的演示量子计较优胜性的两年夜路子。
面向这一计谋方针,在前期工作根本上,中国科年夜研究组操纵自立成长的国际最高效力和最高品质单光子源、最年夜范围和最高透过率的多通道光学干与仪,成功实现了20光子输进60×60模式干与线路的玻色取样尝试。与国际同业的近似工作比拟,尝试成功把持的单光子数增添了5倍,模式数增添了5倍,取样速度进步了6万倍,输出态空间维数进步了百亿倍。此中,因为多光子高模式特征,输出态空间到达了三百七十万亿维数,这等效于48个量子比特睁开的希尔伯特空间。是以,尝试初次将玻色取样推动到一个全新的区域:没法经由过程经典计较机直接周全验证该波色取样量子计较原型机,朝着演示量子计较优胜性的科学方针迈出了关头的一步。
审稿人评价该工作“在解决关头题目上迈出了主要几步”、是“一个庞大的奔腾”。美国物理学会Physics网站总结指出:“这意味着量子计较范畴的一个里程碑:接近经典计较机不克不及摹拟量子系统的境界”。
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