眼下,我国的量子打算与量子通信正加快走向实用化。
量子纠缠是研究量子根本物理和量子打算前沿运用的核心资源。然而,事关量子打算机内核的核心技能一贯是国际难题。
量子打算未来发展趋势之一是实现芯片上的量子打算上风并办理详细实际运用问题。这一目标哀求光量子打算芯片不仅具备强可编程性,还须要达到量子打算上风的光子数。现实中,如何在芯片上制备多光子且高维度的量子纠缠态,一贯存在诸多理论与实验寻衅。
历时6年攻关,我国科学家终于研制出迄今为止环球最大集成规模——有着高达2500个集成元器件的光量子芯片,并成功实现了基于图论的光量子打算和信息处理功能。干系成果以《超大规模集成的图论量子光子学》为题,揭橥于国际学术期刊《自然·光子学》。
“这一超大规模集成的光量子芯片,通过发展高性能量子光源、低损耗量子线路、高效率单光子探测器等核心器件,使多光子且高维度的量子纠缠态在芯片上的制备,以及操控、丈量和纠缠验证成为可能。”这一成果的第一作者包觉明见告。
超大规模集成的光量子芯片的研制,对付集成光量子芯片领域具有主要意义。在硬件层面,它具备了晶圆级芯片加工能力,在架构层面可充分利用图的高度可视化功能和强大数学工具包,可为量子打算机的研制供应可扩展、可编程、高稳定的量子芯片内核。