這一研究讓量子計算的物理實現成為可能。

量子計算這一革命性事物被認為是面向未來的計算技術，大概率會成為未來AI和云計算的核心技術。在國內，華為、百度、騰訊、阿里等公司都將其列為戰(zhàn)略規(guī)劃中的重要技術，而學者們也是爭相研究量子計算領域的先進技術。

近日，上海交通大學金賢敏研究團隊發(fā)布了最新研究成果，不僅研發(fā)出了全球首個基于光子集成芯片的物理系統(tǒng)可擴展的專用光量子計算原型機，還在這臺原型機上實現了一種叫做“快速到達問題”的量子加速算法。

這一研究被發(fā)布在最新一期的學術期刊《自然•光子學》上，論文題目為“Experimental quantum fast hitting on hexagonal graphs”，詳述了該專用量子計算的能力。

據悉，研究團隊在飛秒激光直寫制備的三維光量子集成芯片中成功構建了大規(guī)模六方粘合樹并演示了量子快速到達算法內核，相比經典情形展示了平方級加速，而且最優(yōu)效率提高一個數量級。

值得指出的是，近年來，關于量子計算的新聞屢見報端，國際上IBM、谷歌、英特爾等科技巨頭爭相宣告自己實現了更多量子比特數。對于這些通用量子計算上的發(fā)展，業(yè)界共識是：即使做出幾十個甚至更多量子比特數，如果沒有做到全互連、精度不夠并且無法進行糾錯，通用量子計算依然是無法實現的。

而專用量子計算因其可以直接構建量子系統(tǒng)，不需要依賴復雜的量子糾錯，相對于通用量子計算具有更靈活的實現方式和更廣泛的可行性。所以，只要在專用計算領域的研究上，能夠制備和控制的量子系統(tǒng)達到全新尺度，將可以直接用于探索新物理和在特定問題上推進遠超經典計算機的絕對計算能力。

量子行走是專用專用量子計算的重要內核，已經在許多優(yōu)化算法中被理論預測具有明顯量子加速效果。而對于粘合樹結構上的快速到達(Fast Hitting)問題，量子行走的優(yōu)勢尤為突出，但現在量子行走具備不可擴展性。

看見了量子行走的潛力后，金賢敏團隊就致力于優(yōu)化和落實量子行走。今年5月，該團隊演示了首個真正空間上的二維量子行走。

此次，金賢敏研究團隊所發(fā)展的基于三維光子集成芯片的大規(guī)模量子演化系統(tǒng)，使得研發(fā)各種物理系統(tǒng)可擴展的專用光量子計算原型機成為可能。

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