化工儀器網手機版
移動端訪問更便捷
我國科學家實現跨越7公里的分布式光量子計算
2024年10月08日 10:31:18
來源：化工儀器網 點擊量：6240
近日，中國科大郭光燦院士團隊在量子網絡領域取得重要進展。該團隊李傳鋒、周宗權、柳必恒等人基于多模式固態量子存儲和量子門隱形傳送協議在合肥市區實現了跨越7公里的非局域量子門，并演示了分布式的Deutsch-Jozsa算法及量子相位估計算法。
【化工儀器網 項目成果】分布式光量子計算是一種利用多個量子計算節點通過網絡連接，實現算力資源共享的計算模式。隨著量子比特的增加，傳統的單臺量子計算機面臨著信號串擾、布線、制冷等技術限制，難以滿足大規模計算任務的需求。而分布式量子計算通過將計算任務分散到多個量子計算節點上，利用量子糾纏和隱形傳送等量子通信手段，實現節點間的協同計算，從而大幅提升計算效率。然而，非局域量子門之前僅在數十米的尺度下實現實驗演示，無法滿足在大尺度量子網絡中整合算力資源的需求。
近日，中國科大郭光燦院士團隊在量子網絡領域取得重要進展。該團隊李傳鋒、周宗權、柳必恒等人基于多模式固態量子存儲和量子門隱形傳送協議在合肥市區實現了跨越7公里的非局域量子門，并演示了分布式的Deutsch-Jozsa算法及量子相位估計算法。這項研究標志著首次在城市距離上實現了分布式光量子計算的演示，為規模化量子計算的實現提供了新思路。
研究團隊基于量子門隱形傳送協議來建立兩個量子節點之間的非局域量子門。兩個量子節點之間的直線距離為7公里。在研究過程中，團隊首先在兩個量子節點間使用通信波段光子和專線光纜進行量子糾纏態的遠程分發。隨后，兩個節點分別執行本地的兩比特量子門操作。為了支持兩個遠距離節點間的量子通信與同步，團隊采用了摻銪硅酸釔晶體材料，實現了糾纏態的長時間存儲。實驗結果表明，兩個節點的光子之間完成了兩比特非局域量子門操作，其中受控非門的保真度達88.7%。
此外，固態量子存儲器的糾纏存儲時間達到了80.3微秒，相比前人工作提升近2倍，并且糾纏存儲的時間模式數達到了1097個，使得非局域量子門的生成速率獲得了線性的提升。基于非局域量子門，研究團隊進一步在兩個遠程節點間演示了兩比特的多伊奇—喬薩算法以及量子相位估計算法，成功實現了量子算法的遠程分布式執行。
這一成果不僅展示了基于量子存儲和通信光纜構建分布式量子計算網絡的可行性，還為規模化量子計算的實現提供了新思路。分布式光量子計算不僅有望突破單臺量子計算機的技術限制，還能通過整合多個量子計算節點的算力資源，實現更強大的計算能力。
未來，隨著量子通信和量子計算技術的不斷發展，分布式光量子計算有望在更多領域得到應用，如密碼學、材料科學、藥物研發等。它將為人類解決復雜問題提供新的方法和手段，推動科學技術的進步和發展。
相關研究成果Nonlocal photonic quantum gates over 7.0 km于近日發表在國際期刊《自然·通訊》上。
參考資料來源：中國科學技術大學
相關閱讀 Related Reading
查看更多+-
2025年5月15-17日，第三屆中國國際儲能產業博覽會將在成都世紀城新國際會展中心盛大開幕，圍繞新型電力系統和新型能源體系建設...2025-04-02 17:22:22
-
探索光電未來！CIOE中國光博會參觀登記已開啟，限時免費獲取全套會刊
第二十六屆中國國際光電博覽會（CIOE中國光博會）將于2025年9月10-12日在深圳國際會展中心開幕，目前觀眾注冊通道已開啟，登...2025-04-01 16:39:23 -
聚焦儀器儀表行業 兩部門開展第二批制造業新型技術改造城市試點工作
工信部、財政部聯合啟動第二批制造業新型技術改造城市試點，聚焦“點線面“協同升級。通過支持企業大模型應用、產業鏈智慧化協同和園區整體...2025-03-31 14:16:38 -
國網海南供電公司自主研發的新型三相絕緣電阻測試儀獲10萬元孵化資金。該技術突破傳統人工換相模式，實現三相電壓一鍵智控，檢測效率提升...2025-03-27 08:54:57
-
近日，復旦大學信息科學與工程學院張俊文研究員、遲楠教授與相關研究團隊開展合作，通過精確設計和優化，將多維復用技術引入片上光互連架構...2025-03-19 15:18:52
-
四川省科學技術廳發布征集本省“15 N”重點產業鏈重大科技攻關需求的通知。征集范圍包括人工智能、新能源、高端能源裝備等方面。2025-03-19 14:45:04
版權與免責聲明
- ①凡本網注明“來源：化工儀器網”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-化工儀器網合法擁有版權或有權使用的作品，未經本網授權不得轉載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的，應在授權范圍內使用，并注明“來源：化工儀器網”。違反上述聲明者，本網將追究其相關法律責任。
- ②本網轉載并注明自其他來源（非化工儀器網）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時，必須保留本網注明的作品第一來源，并自負版權等法律責任。
- ③如涉及作品內容、版權等問題，請在作品發表之日起一周內與本網聯系，否則視為放棄相關權利。
