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金贤敏对科技日报记者解释说:“专用量子计算可直接构建量子系统,不需要依赖通用计算机面临的‘拦路虎’——复杂的量子纠错,因而更容易实现。一旦能制备和控制的量子系统达到全新尺度,将可以在特定问题上实现远超经典计算机的计算能力。” 量子行走作为专用量子计算的重要内核,已被理论预测具有明显的量子加**果。其中,对于粘合树结构上的快速到达问题,量子行走的优势尤为突出。但常规的二叉粘合树的节点数目随层数增加呈指数级增加,会迅速耗尽几何上的制备空间,因此不可扩展。
在新研究中,金贤敏团队提出了一种具有充分可扩展性的六方粘合树结构,通过飞秒激光直写技术成功映射到三维光量子集成芯片中,并借此演示了量子快速到达算法内核,相比经典情形展示了平方级加速,且**效率提高一个数量级。
据金贤敏介绍,他们所发展的这种基于三维光子集成芯片的大规模量子演化系统,使研发各种物理系统可扩展的专用光量子计算原型机成为可能,极大地推动量子计算机的实际应用;还有望用来解决许多跨学科交叉的科学问题并衍生新兴研究领域。相关论文发表于**一期的《自然·光子学》杂志。
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