新技術有助提升光量子晶元計算性能

新華社倫敦３月８日電（記者張家偉）中國學者參與的國際團隊８日發表報告說，他們研發的大規模集成硅基納米光量子晶元技術，實現了對高維度光子量子糾纏體系的高精度和普適化量子調控和量子測量。這有助大幅提升相關晶元的計算性能。

儘管量子計算機理論上有眾多突出優勢，但在實現大規模應用前還需解決不少技術難題。例如，怎樣提高光量子晶元集成複雜度、增強量子信息處理與計算能力。

英國布里斯托爾大學學者王劍威、丹麥技術大學學者丁運鴻以及北京大學教授龔旗煌與多國科研人員合作，在量子晶元技術研發上取得一項新進展，有望破解這一難題。

王劍威說：「團隊利用硅基納米光子集成技術，實現了目前集成度最複雜的光量子晶元，單片集成５５０多個光量子器件。這種技術能讓光量子晶元實現對高維量子糾纏體系高精度、可編程的任意通用量子操控和量子測量。」

相對於當前普遍採用的二維體系量子技術，高維體系量子技術具有信息容量大、計算效率高以及抗雜訊能力強等諸多優點。新研究首次實現了高維量子系統的「貝爾自檢測」和「量子隨機放大」等新功能，並展示出高維量子體系在量子通信和量子計算方面的獨特優勢。

同時是中國科學院院士的龔旗煌說：「這是高維度量子物理和量子信息技術領域的一項重要突破。努力研製性能優越、功能強大的大規模集成光量子晶元，將有效推進量子通信和量子計算等領域的重要實際應用。」

研究論文發表在新一期美國《科學》雜誌上。

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