研制具有實用價值的量子計算機，是量子計算領域最重要的發展目標。國防科技大學計算機學院QUANTA團隊聯合軍事科學院、中山大學等國內外單位，研發成功新型可編程硅基光量子計算芯片，可實現多種圖論問題的量子算法求解，有望未來在大數據處理等領域獲得應用。北京時間2月27日，國際權威期刊《科學進展》發表了這一重要成果。
  量子比特數目少、有效量子操作深度淺，是現階段量子技術水平存在的制約性問題。在這種受限條件下，如何最大化利用量子資源、設計可編程運行有實用前景量子算法的量子裝置，是量子計算領域的重要挑戰。
  據介紹，量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)漫步(bu)是(shi)一(yi)種量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)物理世界的(de)(de)獨特數(shu)學(xue)(xue)模(mo)型，也是(shi)一(yi)類重要(yao)(yao)(yao)的(de)(de)量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)計算(suan)模(mo)型，是(shi)許(xu)多量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)算(suan)法(fa)的(de)(de)重要(yao)(yao)(yao)內核。該(gai)新型可(ke)編(bian)(bian)(bian)程(cheng)光(guang)(guang)量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)計算(suan)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)研制(zhi)過程(cheng)中，科研人員(yuan)(yuan)提出可(ke)動態編(bian)(bian)(bian)程(cheng)實(shi)現(xian)(xian)多粒子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)漫步(bu)的(de)(de)光(guang)(guang)量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)結構(gou)，能(neng)夠(gou)對量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)漫步(bu)演化時間、哈(ha)密頓量(liang)(liang)(liang)(liang)、粒子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)全(quan)同(tong)性、粒子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)交換特性等(deng)(deng)要(yao)(yao)(yao)素(su)進行(xing)完全(quan)調控(kong)(kong)，實(shi)現(xian)(xian)不同(tong)參數(shu)的(de)(de)量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)漫步(bu)過程(cheng)，從而(er)支持運行(xing)一(yi)系(xi)列基(ji)于量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)漫步(bu)模(mo)型的(de)(de)量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)算(suan)法(fa)。基(ji)于所提結構(gou)，科研人員(yuan)(yuan)采用硅基(ji)集成光(guang)(guang)學(xue)(xue)技(ji)術(shu)，設(she)計實(shi)現(xian)(xian)了可(ke)編(bian)(bian)(bian)程(cheng)光(guang)(guang)量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)計算(suan)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)。芯(xin)(xin)(xin)片(pian)上集成了糾(jiu)纏光(guang)(guang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)源、可(ke)配置光(guang)(guang)學(xue)(xue)網絡(luo)等(deng)(deng)，通過電學(xue)(xue)調控(kong)(kong)片(pian)上元件(jian)實(shi)現(xian)(xian)對光(guang)(guang)量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)態的(de)(de)操控(kong)(kong)，從而(er)實(shi)現(xian)(xian)量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)信(xin)息的(de)(de)編(bian)(bian)(bian)碼和量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)算(suan)法(fa)的(de)(de)映射，具有高集成度、高穩定(ding)性、高精(jing)確度等(deng)(deng)優勢。通過對所研制(zhi)光(guang)(guang)量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)計算(suan)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)的(de)(de)編(bian)(bian)(bian)程(cheng)運行(xing)，演示了頂點搜索、圖(tu)同(tong)構(gou)等(deng)(deng)圖(tu)論問題量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)算(suan)法(fa)的(de)(de)求解。未來，隨著芯(xin)(xin)(xin)片(pian)規(gui)模(mo)和光(guang)(guang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)數(shu)目的(de)(de)增加，芯(xin)(xin)(xin)片(pian)可(ke)支持實(shi)現(xian)(xian)的(de)(de)圖(tu)問題規(gui)模(mo)將快速增長。(劉(liu)于藍 記者張強)