中外科学家开拓光量子计算芯片实现单芯片控制2个量子比特 ……_量子_光量子

与现有打算机事理不同，量子打算机依据的是量子学的测不准事理，量子纠缠态可以同时当作0、1，因此量子打算机能够实现现有打算机做不到的功能，不过量子打算机并不能取代现有打算机系统，双方的用场并不一样。

量子比特便是衡量量子打算机能力的关键，去年IBM商业化的量子打算机是5量子比特，升级后可达20量子比特，打算机能力是2的20次方，未来几年IBM还将进一步商业化50量子比特的量子打算机——这个性能就了不得了，50次方大约是10的15次方级别，千万亿级别的性能了。

光量子打算机是量子打算中的一种，利用光子进行“多粒子纠缠的操纵”，去年我们宣布过中国科学技能大学潘建伟教授及其同事陆朝阳、朱晓波等，联合浙江大学王浩华教授组成团队成功构建了天下首台超越早期经典打算机的光量子打算机，该原型机的“玻色取样”速率不仅比国际同行类似的之前所有实验加快至少24000倍，同时，通过和经典算法比较，也比人类历史上第一台电子管打算机（ENIAC）和第一台晶体管打算机（TRADIC）运行速率快10-100倍。

潘建伟团队的论文是揭橥在《自然·光子学》杂志上的，现在又有一篇有关光量子打算的论文出来了，论文题目是《Large-scale silicon quantum photonics implementing arbitrary two-qubit processing》（大规模硅基光量子实现任意双量子比特处理），论文的第一作者是现在的中国军事科学院国防科技创新研究院的强晓刚博士，这是他在英国布里斯托大学攻读博士期间做的项目，除了这两家单位之外，这个项目还有国防科技大学、中山大学和北京大学科研职员的参与。

他们团队研发的光量子芯片只有2个量子比特，单看这一点的话比起其他量子打算机差得很远，但他们这项研究的意义在于首次在单个芯片里实现了2个量子比特的掌握，这也是论文题目的由来。

普通量子打算机中实现单个量子比特的操作还算随意马虎，但是增加第二个量子比特并实现量子纠缠的掌握就不随意马虎了，这被认为是是光量子最具寻衅性的任务之一。

根据论文择要，强晓刚博士的团队采取了成熟的CMOS工艺制造处理器芯片，包含了200多个光子器件，通过对光子器件编程实现了98种不同的双量子比特运算，均匀量子保真度为93.2%，正负颠簸4.5%。

不过强晓刚博士也提到现在的2量子比特打算还是很原始的，这项技能还有很长的路要走。