中新網(wǎng)北京6月2日電 (記者 孫自法)用于量子計(jì)算的量子光子處理器最新計(jì)算速度能有多快？國際著名學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表一篇論文稱，研究人員最新研發(fā)的一臺量子光子處理器，僅需36微秒即可完成超級計(jì)算機(jī)需耗時超過9000年才能完成的一項(xiàng)任務(wù)。
這篇關(guān)于“光子處理器‘點(diǎn)亮’量子計(jì)算”的成果論文認(rèn)為，該臺量子光子處理器系統(tǒng)相對過去展示的光子設(shè)備有所改進(jìn)，可能代表了向創(chuàng)造量子計(jì)算機(jī)邁進(jìn)的關(guān)鍵一步。
該論文介紹，量子設(shè)備的一個關(guān)鍵目標(biāo)是超越經(jīng)典系統(tǒng)，建立“量子優(yōu)越性”，但到目前為止只有少數(shù)實(shí)驗(yàn)報告了這一成果。展示量子系統(tǒng)對經(jīng)典計(jì)算機(jī)優(yōu)越性的方法之一，是比較二者從描述光子通過網(wǎng)絡(luò)傳播特點(diǎn)的未知概率分布中取樣的速度，稱為高斯玻色取樣。人們可以計(jì)算出經(jīng)典計(jì)算機(jī)執(zhí)行該任務(wù)所需時間。光子數(shù)量有一個閾值，在此之上，經(jīng)典計(jì)算機(jī)無法在合理時間內(nèi)完成計(jì)算。
過去報告的實(shí)現(xiàn)高斯玻色取樣的實(shí)驗(yàn)，最多使用113個光子，在固定鏡子和透鏡網(wǎng)絡(luò)中傳播。論文通訊作者、加拿大量子計(jì)算公司Xanadu喬納森·拉沃伊(Jonathan Lavoie)和同事在一個可編程光子單處理器(稱為Borealis)上開展的實(shí)驗(yàn)，可檢測多達(dá)219個光子(平均125個)。他們提出，這是目前報告的最大的量子優(yōu)越性光子實(shí)驗(yàn)。
論文作者認(rèn)為，相對于其他光子實(shí)驗(yàn)的性能改進(jìn)，可歸功于簡化了檢測光子實(shí)驗(yàn)、引入可編程性和降低對“欺騙”(spoofing，指量子結(jié)果可以被經(jīng)典算法重復(fù))的脆弱性。這一實(shí)驗(yàn)十分引人注目，因?yàn)橄啾却饲暗脑眚?yàn)證實(shí)驗(yàn)，可編程光子處理器更接近量子商用設(shè)備可能的形態(tài)。
在《自然》同時發(fā)表的“新聞與觀點(diǎn)”文章中，來自巴西的同行專家表示，量子光子處理器的這項(xiàng)工作成果，“解決了技術(shù)難題，或許能使我們在通向可行量子計(jì)算機(jī)的長期競賽中領(lǐng)先”。(完)
