研(yan)制具有實用價值的量(liang)子計(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan)(suan)機，是(shi)量(liang)子計(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan)(suan)領域(yu)最重要(yao)的發(fa)展目(mu)標(biao)。國防科(ke)技大學(xue)(xue)計(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan)(suan)機學(xue)(xue)院QUANTA團隊(dui)聯合軍事科(ke)學(xue)(xue)院、中山大學(xue)(xue)等國內外單(dan)位，研(yan)發(fa)成功新型(xing)可(ke)編(bian)程硅基光量(liang)子計(ji)(ji)算(suan)(suan)(suan)(suan)芯片，可(ke)實現多種(zhong)圖論問題(ti)的量(liang)子算(suan)(suan)(suan)(suan)法求解，有望未來(lai)在大數據(ju)處理(li)等領域(yu)獲得(de)應用。北京時間2月27日，國際權威期刊(kan)《科(ke)學(xue)(xue)進展》發(fa)表了(le)這一(yi)重要(yao)成果。

  量(liang)子(zi)比特數目少、有(you)效量(liang)子(zi)操作(zuo)深度(du)淺，是現階段量(liang)子(zi)技(ji)術(shu)水平存在的制(zhi)約性問題。在這種受限條件下，如何(he)最大化利用量(liang)子(zi)資源、設計可(ke)編程(cheng)運行有(you)實用前(qian)景(jing)量(liang)子(zi)算法的量(liang)子(zi)裝置，是量(liang)子(zi)計算領域的重要(yao)挑戰。

  據介紹，量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)漫(man)(man)步是(shi)一(yi)(yi)種量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)物理(li)世界(jie)的(de)(de)獨特數學(xue)模(mo)(mo)型(xing)，也(ye)是(shi)一(yi)(yi)類重要(yao)的(de)(de)量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)計(ji)算模(mo)(mo)型(xing)，是(shi)許多量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)算法(fa)的(de)(de)重要(yao)內核。該新(xin)型(xing)可編程(cheng)(cheng)光量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)計(ji)算芯(xin)片研(yan)制過程(cheng)(cheng)中，科(ke)研(yan)人員提出可動態編程(cheng)(cheng)實(shi)(shi)現(xian)多粒(li)子(zi)(zi)(zi)量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)漫(man)(man)步的(de)(de)光量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)芯(xin)片結構，能夠對(dui)量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)漫(man)(man)步演化時(shi)間、哈密(mi)頓量(liang)(liang)(liang)、粒(li)子(zi)(zi)(zi)全同(tong)(tong)性(xing)、粒(li)子(zi)(zi)(zi)交換特性(xing)等(deng)(deng)要(yao)素(su)進行(xing)(xing)完全調控(kong)，實(shi)(shi)現(xian)不同(tong)(tong)參數的(de)(de)量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)漫(man)(man)步過程(cheng)(cheng)，從而(er)支持(chi)運行(xing)(xing)一(yi)(yi)系列基于(yu)量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)漫(man)(man)步模(mo)(mo)型(xing)的(de)(de)量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)算法(fa)。基于(yu)所(suo)提結構，科(ke)研(yan)人員采用硅基集(ji)(ji)成(cheng)光學(xue)技術，設計(ji)實(shi)(shi)現(xian)了可編程(cheng)(cheng)光量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)計(ji)算芯(xin)片。芯(xin)片上集(ji)(ji)成(cheng)了糾纏光子(zi)(zi)(zi)源、可配置(zhi)光學(xue)網絡(luo)等(deng)(deng)，通過電(dian)學(xue)調控(kong)片上元件(jian)實(shi)(shi)現(xian)對(dui)光量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)態的(de)(de)操(cao)控(kong)，從而(er)實(shi)(shi)現(xian)量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)信息(xi)的(de)(de)編碼(ma)和(he)量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)算法(fa)的(de)(de)映(ying)射(she)，具有高(gao)集(ji)(ji)成(cheng)度、高(gao)穩定性(xing)、高(gao)精(jing)確度等(deng)(deng)優勢。通過對(dui)所(suo)研(yan)制光量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)計(ji)算芯(xin)片的(de)(de)編程(cheng)(cheng)運行(xing)(xing)，演示了頂點(dian)搜索、圖(tu)同(tong)(tong)構等(deng)(deng)圖(tu)論問(wen)題量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)算法(fa)的(de)(de)求(qiu)解。未來，隨著(zhu)芯(xin)片規模(mo)(mo)和(he)光子(zi)(zi)(zi)數目的(de)(de)增加，芯(xin)片可支持(chi)實(shi)(shi)現(xian)的(de)(de)圖(tu)問(wen)題規模(mo)(mo)將(jiang)快速增長。(劉于(yu)藍(lan) 記者張強)

 (責編：趙竹(zhu)青、呂騫)