國防科技大學(xué)研制新型光量子計算芯片

劉曼 劉于藍(lán)

國防科技大學(xué)2月27日透露，該校計算機學(xué)院QUANTA團隊聯(lián)合軍事科學(xué)院、中山大學(xué)等國內(nèi)外單位，研發(fā)出一款新型可編程硅基光量子計算芯片，實現(xiàn)了多種圖論問題的量子算法求解，有望未來在大數(shù)據(jù)處理等領(lǐng)域獲得應(yīng)用。國際權(quán)威期刊《Science Advances》已發(fā)表該成果。

此次研發(fā)可編程運行圖論問題量子算法的光量子芯片，提出可動態(tài)編程實現(xiàn)多粒子量子漫步的光量子芯片結(jié)構(gòu)。基于所提結(jié)構(gòu)，研發(fā)人員采用硅基集成光學(xué)技術(shù)，設(shè)計實現(xiàn)了可編程光量子計算芯片。芯片上集成了糾纏光子源、可配置光學(xué)網(wǎng)絡(luò)等，通過電學(xué)調(diào)控片上元件實現(xiàn)對光量子態(tài)的操控，從而實現(xiàn)量子信息的編碼和量子算法的映射，具有高集成度、高穩(wěn)定性、高精確度等優(yōu)勢。

研發(fā)人員還通過對所研制光量子計算芯片的編程運行，演示了頂點搜索、圖同構(gòu)等圖論問題量子算法的求解。隨著芯片規(guī)模和光子數(shù)目的增加，新型可編程硅基光量子計算芯片可支持實現(xiàn)的圖問題規(guī)模快速增長。該成果展示了硅基光量子芯片技術(shù)實現(xiàn)特定量子計算應(yīng)用的巨大潛力。