中國科學家成功製備目前規模最大的光量子計算芯片 谷歌迎來對手！

【觀察者網TMT報道】5月14日，據新華社報道，中國研究人員製備出大規模光量子芯片，併成功進行了一種重要的模擬量子計算演示。據該團隊稱，這是目前世界上最大規模的光量子計算芯片。

在最新一期美國《科學進展》雜誌上的研究顯示，上海交通大學金賢敏團隊通過“飛秒極光直寫”技術製備出節點數達49×49的光量子計算芯片。

研究人員利用這個芯片演示了模擬量子計算的一種算法內核“量子隨機行走”。金賢敏介紹，當這種量子演化體系製備取得足夠大且可靈活設計其結構時，可以實現多種算法和計算任務，表現遠優於傳統計算機。

2017年5月3日，中國科學技術大學、中國科學院院士潘建偉在上海宣佈成功構建光量子計算機，並演示了量子計算能力。據介紹，這次實驗是由中國科研團隊完成的世界首台超越早期經典計算機的光量子計算機，也是世界上糾纏數目最多（10個）的超導量子比特處理器。

量子糾纏是一種量子疊加現象，一個量子比特的行為通過糾纏能夠瞬間影響到另一個量子比特。在經典計算機的傳統芯片晶體管中，二進制0和1表示信息。在量子力學的世界中，依據量子的物理性質，它呈現疊加狀態，可以同時表示0和1。處於疊加態的量子比特能夠以一種叫做量子糾纏的現象相互聯繫。

在量子通信領域，除了中國科研界對其大量投入，美國和歐洲的科研界也對量子計算有極大興趣。

谷歌、IBM和微軟等公司都已發佈各自的量子計算機研究計劃。2018年3月谷歌曾宣佈推出72個量子比特的通用量子計算機Bristlecone，實現了1%的低錯誤率，與9個量子比特的量子計算機持平。IBM也在3月曝光了其50個量子比特量子原型機內部構造。

對於量子計算機來説，快速並不是唯一的衡量標準，一台很快但錯誤率很高的量子計算機還不如經典的超級計算機。

谷歌表示，量子計算機的最低錯誤率必須在1%以內，並且有接近100個量子比特的規模。當我們可以實現幾十乃至幾百萬量子比特0.1-1%的錯誤率時，量子計算機將開始真正高效解決實際問題。

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，怎樣提高光量子芯片集成複雜度、增強量子信息處理與計算能力。