中國學(xué)者參與的國際團(tuán)隊8日發(fā)表報告說，他們研發(fā)的大規(guī)模集成硅基納米光量子芯片技術(shù)，實現(xiàn)了對高維度光子量子糾纏體系的高精度和普適化量子調(diào)控和量子測量。這有助大幅提升相關(guān)芯片的計算性能。

盡管量子計算機(jī)理論上有眾多突出優(yōu)勢，但在實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用前還需解決不少技術(shù)難題。例如，怎樣提高光量子芯片集成復(fù)雜度、增強(qiáng)量子信息處理與計算能力。

英國布里斯托爾大學(xué)學(xué)者王劍威、丹麥技術(shù)大學(xué)學(xué)者丁運(yùn)鴻以及北京大學(xué)教授龔旗煌與多國科研人員合作，在量子芯片技術(shù)研發(fā)上取得一項新進(jìn)展，有望破解這一難題。

王劍威說：“團(tuán)隊利用硅基納米光子集成技術(shù)，實現(xiàn)了目前集成度最復(fù)雜的光量子芯片，單片集成550多個光量子器件。這種技術(shù)能讓光量子芯片實現(xiàn)對高維量子糾纏體系高精度、可編程的任意通用量子操控和量子測量。”

相對于當(dāng)前普遍采用的二維體系量子技術(shù)，高維體系量子技術(shù)具有信息容量大、計算效率高以及抗噪聲能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點。新研究首次實現(xiàn)了高維量子系統(tǒng)的“貝爾自檢測”和“量子隨機(jī)放大”等新功能，并展示出高維量子體系在量子通信和量子計算方面的獨(dú)特優(yōu)勢。

同時是中國科學(xué)院院士的龔旗煌說：“這是高維度量子物理和量子信息技術(shù)領(lǐng)域的一項重要突破。努力研制性能優(yōu)越、功能強(qiáng)大的大規(guī)模集成光量子芯片，將有效推進(jìn)量子通信和量子計算等領(lǐng)域的重要實際應(yīng)用。”

研究論文發(fā)表在新一期美國《科學(xué)》雜志上。