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国防科技大学:成功研制新型可编程硅基光量子计算芯片

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8182021-03-02 收藏

塑联网了解,国防科技大学计算机学院QUANTA团队联合军事科学院、中山大学等国内外单位,研发成功新型可编程硅基光量子计算芯片,可实现多种图论问题的量子算法求解,有望未来在大数据处理等领域获得应用!

 国防科技大学:成功研制新型可编程硅基光量子计算芯片

 

国际权威期刊《科学进展》发表了这一重要成果。

 

此前,该团队已经在国际上率先开启称霸标准研究!2019年,国防科技大学计算机学院吴俊杰带领的QUANTA团队,联合信息工程大学等国内外科研机构,提出了量子计算模拟的新算法。

 

同年,QUANTA团队联合信息工程大学等国内外科研机构,提出了量子计算模拟的新算法。

 

该算法在“天河二号”超级计算机上的测试性能达到国际领先水平,谷歌的工作引用了这项研究成果,国际权威期刊《物理评论快报》也相继发表。

 

量子霸权,代表量子计算装置在特定测试案例上表现出超越所有经典计算机的计算能力,实现量子霸权是量子计算发展的重要里程碑。

 

评测称霸标准,需要高效的、运行于经典计算机的量子计算模拟器。在后量子霸权时代,这种模拟器会成为加速量子计算科学研究的重要工具。

 国防科技大学:成功研制新型可编程硅基光量子计算芯片

 

研制具有实用价值的量子计算机,是量子计算领域最重要的发展目标。现阶段的量子技术水平存在的制约性问题是,量子比特数目少、有效量子操作深度浅。

 

在这种受限条件下,如何最大化利用量子资源、设计可编程运行有实用前景量子算法的量子装置,是量子计算领域的重要挑战。

 

据介绍,量子漫步是一种量子物理世界的独特数学模型,也是一类重要的量子计算模型,是许多量子算法的重要内核。

 

该新型可编程光量子计算芯片研制过程中,科研人员提出可动态编程实现多粒子量子漫步的光量子芯片结构,能够对量子漫步演化时间、哈密顿量、粒子全同性、粒子交换特性等要素进行完全调控,实现不同参数的量子漫步过程,从而支持运行一系列基于量子漫步模型的量子算法。

 

基于所提结构,今年能取得“新型可编程硅基光量子计算芯片”的研究成果,在于科研人员采用硅基集成光学技术,在设计实现了可编程光量子计算芯片。

 

芯片上集成了纠缠光子源、可配置光学网络等,通过电学调控片上元件实现对光量子态的操控,从而实现量子信息的编码和量子算法的映射,具有高集成度、高稳定性、高精确度等优势。

 

资料显示,国防科技大学的计算机学院拥有“高性能计算”国家重点实验室、“并行与分布处理”国防科技重点实验室、计算机国家级实验教学示范中心等近20个国家、省部级教学科研实验环境。

 

该学院还拥有“计算机科学与技术”、“网络工程”两个国家级教学团队,“高性能计算机”、“军用微处理器”、“国产基础软件”、“军用网络技术”四个国家级科技创新团队!其中,“高性能计算创新团队”曾于2012年获首届国家科技进步奖创新团队奖。

 

在几十年的巨型机研制过程中,学院逐渐形成了以高性能计算为龙头,大规模集成电路设计、网络与通信、自主安全基础软件、信息安全与网络攻防等重点科研方向协调发展的局面,取得了以银河系列巨型机、银河飞腾系列微处理器和DSP芯片、银河玉衡核心路由器、银河麒麟操作系统等为代表的多项科研成果!

来源:新材料研习社,如侵删

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