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我国成功研制24个超导量子比特处理器,“量子之
发布时间: 2020-06-05 来源:互联网

关注科学前沿的人都知道,我们中科院有一位大名鼎鼎的科学家,获得了“量子之父”的称号,他就是潘建伟,他也是中科院2011年院士选举产生的最年轻院士,在量子物理和量子信息研究方面成绩斐然。他如今更是中科院量子科学实验卫星先导专项首席科学家,担任教育部量子信息与量子科技前沿协同创新中心主任,中科院量子信息与量子前沿科技前沿卓越创新中心主任。

如今他在量子通讯方面又有了新的突破,由中国科学技术大学潘建伟、朱晓波、鹏承志等组成的超导量子实验团队,联合中国科学院物理研究所范桁理论小组,在超导量子计算实验领域取得重要进展,在一个集成了24个量子比特的超导量子处理器上,通过对超过20个超导量子比特的高精度想干调控,实现了Bose-Hubbard 梯子模型多体量子系统的模拟。

这次的研究成果于7月30日在权威期刊《物理评论快报》上进行了发表,这是中国科学家在国际上首次研制24个超导量子比特处理器演示量子模拟实验。超过了2018年18个光量子比特的纠缠,刷新了所有物理体系中最大的纠缠态制备的世界纪录。

在上世纪80年代,诺贝尔奖获得者理查德·费曼等人提出构想,基于两个奇特的量子特性,量子叠加和量子纠缠构建量子计算,随着可操纵的量子比特数量增加,量子计算的运算能力将指数级增长,从而实现远超传统电子计算机的性能。

当前,国际学术界,都在研究量子计算的多个技术路径,超导量子计算被认为是其中最有可能实现的方案之一,潘建伟院士领导着研究团队,对量子计算进行深入研究,成功将芯片的结构从一维扩展到了二维,研制出包含24个比特的高性能超导量子处理器。并首次在固态量子计算系统中,完成对“玻色—哈伯德”梯子模型多体量子系统的模拟,实现了超过20比特的高精度量子相干调控。

超导量子芯片的研究,展示了量子计算的潜力,为接下来多量子比特研究打下了坚实的基础,如今欧美国家都在量子计算领域投入重金研发,量子计算机能够完成传统计算机无法解决的大规模计算难题,在密码分析、气象预报、药物设计、金融分析以及石油勘探领域有着巨大的潜力。

传统计算机一个比特只有0或1两种状态,但是量子计算机可以同时处于0和1按照任意比例进行叠加的多种状态,处于纠缠态的多个量子比特能够相互联系,一个由n个量子比特组成的量子计算机可以同时处于2的n次方种状态,并且能够同时对这种状态进行并行操作,效果相当于传统计算机重复实施2的n次方次操作或一次操作中同时运行2的n次方个处理器。

量子计算机的优势非常明显,如今大家都在这个领域进行攻关,愿我们能站上科技的高地,为中国的科技发展喝彩!你们怎么看?欢迎在下方留言评论!