中国科研团队首次实现二维空间量子行走

北京，5月13日(记者刘霞)——根据最新一期美国杂志《科学进步》报道，上海交通大学的金贤敏团队最近实现了一个大规模的三维集成光学量子芯片，并展示了第一个真正的二维空间随机行走量子计算。这些最新进展对模拟量子计算的发展和“量子霸权”的实现具有重要意义。

近年来，关于通用量子计算机的新闻经常在报纸上报道。IBM、谷歌、英特尔和其他公司纷纷宣布更高的量子位数字。

然而，金贤敏在接受记者采访时解释说，即使实现了几十个或更多的量子位，如果没有完全的互连、足够的精度和纠错，通用量子计算也无法实现。相反，模拟量子计算可以直接构建量子系统，而不像一般量子计算那样依赖复杂的量子纠错。因此，一旦可以制备和控制的量子物理系统达到新的规模，它将能够超越经典计算机的计算能力，直接用于探索新的物理和具体问题。

作为模拟量子计算的强大算法核心，二维空间中的量子行走可以将特定的计算任务映射到量子进化空间中的互耦系数矩阵。借助飞秒激光直写技术，研究团队制作了一个49×49节点的三维光量子计算芯片。金贤敏说，它是目前世界上最大的光量子计算芯片，使量子行走的真正二维*进化首次在实验中成为可能，并将促进未来更多量子算法的实现。

据报道，与过去20年通过增加光子数来增加绝对计算能力的方式不同，该研究团队发现了通过增加量子演化系统的物理维度和复杂性来改善量子态空间尺度的另一种方式，并开发了更可行的新量子资源，这对未来量子模拟计算的研究和发展具有重要意义。

金贤敏表示，未来他们将继续致力于微芯片的研究和量子信息技术的集成，并构建具有新的规模和复杂性的光学量子系统。