跨过7公里!我国科学家研讨分布式光量子核算获重要发展

      能不能用量子通讯网衔接多台量子核算机,让它们长途凝集出“超级量子算力”?记者10月6日从中国科学技能大学得悉,该校郭光灿院士团队的李传锋、周宗权、柳必恒等人,近期依据多形式固态量子存储和量子门隐形传送协议,在合肥市区完成跨过7公里的非局域量子门,并演示了分布式的多伊奇-乔萨算法及量子相位估核算法。世界威望学术期刊《天然通讯》日前宣布了相关研讨成果。

      量子核算是当时世界科研的重要范畴,多个国家都在研发功能更为强壮的量子核算机。一个思路是在一台量子核算机上完成渐渐的变多的量子比特,但随着量子比特的添加,会呈现信号串扰以及布线、制冷等方面的技能约束。因而,研发多台量子核算机,让它们长途互联合力完成分布式量子核算,近年来成为量子核算研讨的新思路。

      可是,分布式量子核算存在一系列技能难点,之前的非局域量子门运算只能在数十米间隔中完成,不足以满意在大标准量子网络中整合算力资源的需求。

      近期,郭光灿院士团队依据量子门隐形传送协议,树立两个量子节点之间的非局域量子门,这两个量子节点别离坐落中国科学技能大学东校区和合肥市大蜀山东侧,之间的直线公里。

      研讨团队首先在两节点间运用通讯波段光子和专线光缆,进行量子羁绊态的长途分发。随后,两个节点别离履行本地的两比特量子门操作。一个重要的技能打破是,他们选用掺铕硅酸钇晶体资料,完成了羁绊态的长期存储,然后支撑了两个远间隔节点间的量子通讯与同步,进一步的本地单比特操作即可把本地的两比特量子门隐形传送为远间隔的两比特量子门。

      试验依据成果得出,两个节点的光子之间完成了两比特非局域量子门操作,其间受控非门的保线%。固态量子存储器的羁绊存储时刻比较前人作业提高近2倍,而且羁绊存储的时刻形式数达1097个,使得非局域量子门的生成速率获得了线性的提高。依据非局域量子门,研讨团队进一步在这两个长途节点间演示了两比特的多伊奇-乔萨算法以及量子相位估核算法,成功完成了量子算法的长途分布式履行。

      研讨人员介绍,该研讨初次在城市间隔上完成分布式光量子核算演示,展现了依据量子存储和通讯光缆构建分布式量子核算网络的可行性,为完成规模化量子核算供给了新思路。

      《天然通讯》杂志审稿人对此给予高度评价,以为“该研讨在完成量子网络方面取得了重要发展,它拓荒了一个新的试验方向去完成分布式量子信息处理”。(记者徐海涛、戴威)