10月7日,记者从中国科学技术大学获悉,该校郭光灿院士团队在量子网络领域取得重要进展。该团队李传锋、周宗权、柳必恒等人基于多模式固态量子存储和量子门隐形传送协议,在合肥市区实现了跨越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计算法。研究成果日前发表在国际期刊《自然·通讯》上。
量子计算是当前国际科研的重要领域。目前,传统的做法是在一台量子计算机上实现越来越多的量子比特。但随着量子比特的增加,信号串扰以及布线、制冷等方面的技术限制可能出现。因此,研制多台量子计算机,让它们远程互联合力实现分布式量子计算从而在远程形成“超级量子算力”,成为量子计算研究的新思路。
作为解决量子计算可扩展性难题的一条可行路径,分布式量子计算通过非局域量子门连接独立的量子计算节点,从而整合量子网络中的算力资源来实现量子计算规模的提升。然而,非局域量子门目前仅在数十米的尺度下实现实验演示,无法满足在大尺度量子网络中整合算力资源的需求。
研究团队基于量子门隐形传送协议,建立两个量子节点之间的非局域量子门。两个量子节点之间的直线距离为7公里,分别位于中国科学技术大学东校区和合肥市大蜀山东侧。研究团队首先在两节点间使用通信波段光子和专线光缆进行了量子纠缠态的远程分发。随后,中国科大节点和大蜀山节点分别执行本地的两比特量子门操作。中国科大节点采用掺铕硅酸钇晶体实现纠缠光子的存储,直到接收到大蜀山节点的测量结果,并根据这一结果执行相应的单比特门操作。
实验结果表明,中国科大节点的光子与大蜀山节点的光子之间完成了两比特非局域量子门操作,其中受控非门的保真度达88.7%。固态量子存储器的纠缠存储时间达到80.3μs,相比前人工作提升近2倍,并且纠缠存储的时间模式数达1097个,使得非局域量子门的生成速率获得了线性的提升。基于非局域量子门,研究团队进一步在这两个远程节点间演示了两比特的多伊奇-乔萨算法以及量子相位估计算法,成功实现了量子算法的远程分布式执行。
研究人员表示,这项研究首次在城市距离上实现分布式光量子计算的演示,展示了基于量子存储和通信光缆构建分布式量子计算网络的可行性,为规模化量子计算的实现提供了新思路。
审稿人高度评价该成果:这是一项杰出的工作,它结合了几项非常具有挑战性的技术要素,包括纠缠光子对、光量子存储器、城域量子通信,实现了首创性的演示;它开辟了一个新的实验方向去实现分布式量子信息处理。
10月7日,记者从中国科学技术大学获悉,该校郭光灿院士团队在量子网络领域取得重要进展。该团队李传锋、周宗权、柳必恒等人基于多模式固态量子存储和量子门隐形传送协议,在合肥市区实现了跨越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计算法。研究成果日前发表在国际期刊《自然·通讯》上。
量子计算是当前国际科研的重要领域。目前,传统的做法是在一台量子计算机上实现越来越多的量子比特。但随着量子比特的增加,信号串扰以及布线、制冷等方面的技术限制可能出现。因此,研制多台量子计算机,让它们远程互联合力实现分布式量子计算从而在远程形成“超级量子算力”,成为量子计算研究的新思路。
作为解决量子计算可扩展性难题的一条可行路径,分布式量子计算通过非局域量子门连接独立的量子计算节点,从而整合量子网络中的算力资源来实现量子计算规模的提升。然而,非局域量子门目前仅在数十米的尺度下实现实验演示,无法满足在大尺度量子网络中整合算力资源的需求。
研究团队基于量子门隐形传送协议,建立两个量子节点之间的非局域量子门。两个量子节点之间的直线距离为7公里,分别位于中国科学技术大学东校区和合肥市大蜀山东侧。研究团队首先在两节点间使用通信波段光子和专线光缆进行了量子纠缠态的远程分发。随后,中国科大节点和大蜀山节点分别执行本地的两比特量子门操作。中国科大节点采用掺铕硅酸钇晶体实现纠缠光子的存储,直到接收到大蜀山节点的测量结果,并根据这一结果执行相应的单比特门操作。
实验结果表明,中国科大节点的光子与大蜀山节点的光子之间完成了两比特非局域量子门操作,其中受控非门的保真度达88.7%。固态量子存储器的纠缠存储时间达到80.3μs,相比前人工作提升近2倍,并且纠缠存储的时间模式数达1097个,使得非局域量子门的生成速率获得了线性的提升。基于非局域量子门,研究团队进一步在这两个远程节点间演示了两比特的多伊奇-乔萨算法以及量子相位估计算法,成功实现了量子算法的远程分布式执行。
研究人员表示,这项研究首次在城市距离上实现分布式光量子计算的演示,展示了基于量子存储和通信光缆构建分布式量子计算网络的可行性,为规模化量子计算的实现提供了新思路。
审稿人高度评价该成果:这是一项杰出的工作,它结合了几项非常具有挑战性的技术要素,包括纠缠光子对、光量子存储器、城域量子通信,实现了首创性的演示;它开辟了一个新的实验方向去实现分布式量子信息处理。
3月18日,中国经济信息社(以下简称中经社)垂直领域数字化应用系统发布仪式在北京举行。在发布仪式上,锚定建设“国家级经济信息旗舰”的目标,中经社推出了八大数字化应用系统。中经社此次发布的行 人体免疫系统中的小过滤器淋巴结有了新妙用。近日,浙江大学药学院、金华研究院教授顾臻团队联合多位科研人员,在国际上首次提出利用冷冻干燥的淋巴结组织提升抗肿瘤药物疗效的方法。相关论文发 记者日前获悉,位于四川成都未来科技城应用性科创区的民航科技创新示范区(B区)航站楼项目,近日取得施工许可证。这也意味着全国首个模拟验证机场开工。该民航科技创新示范区相关负责人表示,预计模 据埃菲社报道,多发性骨髓瘤是成年人中继淋巴瘤之后第二常见的血液肿瘤。最近,西班牙的一个科研团队开发出了一种新的免疫疗法来对抗它。实验室实验表明,这种新疗法比目前优先使用的免疫疗法更有 瑞士洛桑联邦理工学院工程学院研究团队制造了一种用于内存的新型纳米流体设备,这使他们第一次能连接两个“人工突触”。该设备为受大脑启发的液体硬件设计铺平了道路。这项研究发表在最新一期 21世纪经济报道记者 冯恋阁 王俊 广州、北京报道2013年播出的科幻电视剧《黑镜》第二季中有这样一个故事——女主角玛莎在男友艾什被车祸夺走生命之后,长久无法走出分离的痛苦,最终选 。本文链接:跨越7公里!我科学家首次实现分布式光量子计算http://www.sushuapos.com/show-2-8714-0.html
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