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。
诺贝尔化学奖获得者阿龙・切哈诺沃:做研究保持好奇心很重要 中新网宁波3月17日电(林波)对于学生而言,如何找到研究的信心和价值,让他们有继续下去的动力? “做研究保持好奇心很重要。”3月17日,2004年诺贝尔化学 美国太平洋西北国家实验室的科学家设计了一种复合装饰材料,可以储存更多二氧化碳,提供了一种既符合建筑规范,又比标准复合饰面板便宜的“负碳”选择。研究人员于18日在美国化学会春季会议上公布 21世纪经济报道记者雷晨 北京报道随着人工智能技术的飞速发展,Kimi概念股成为资本市场的新宠。3月21日,受Kimi智能助手技术突破的催化,相关概念股集体走高,市场对AI板块的热情再次被点燃 3月22日消息,根据huawei旗舰机型迭代策略,今年上半年将发布影像旗舰huaweiP70系列。然而,这两天一张流出的图片声称huaweiP70将于3月23日开始预售,并附有各个版本的具体售价。但据媒体报道,huawei相关 在日常生活中,隧道可以帮助人们翻山越岭。在植物细胞内,当内部物质穿过细胞膜时,往往也会通过类似的“隧道”。记者从中国科学技术大学获悉,该校孙林峰团队在第六大植物激素——油菜素 今年3月23日是第64个世界气象日,主题是“气候行动最前线”。面对愈加频繁的极端天气和全球变暖等气候危机,减缓气候变化已刻不容缓。发展新能源是应对气候变化的重要举措之一,而气象服务对于新 。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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