臺灣國立清華大學(xué)研發(fā)出僅有1顆光子的全球最小量子計(jì)算機(jī)

10月18日消息（南山）據(jù)臺灣媒體報(bào)道，中國臺灣國立清華大學(xué)物理系、前瞻量子科技研究中心教授褚志崧領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)，宣布研發(fā)出一臺僅使用1顆光子的“光量子計(jì)算機(jī)”，是全球最小的量子計(jì)算機(jī)。這一研究成果已發(fā)布在9月的《應(yīng)用物理審查》期刊（Physical Review Applied）上。

國立清華大學(xué)校長高為元表示，他去年才參觀過美國最先進(jìn)的量子計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室，印象最深刻的是龐大的冷卻系統(tǒng)，將溫度控制在零下273度，設(shè)備也占據(jù)了一個(gè)大房間。國立清華大學(xué)最新發(fā)布的光量子計(jì)算機(jī)可在室溫下操作，且設(shè)備只有一個(gè)盒子大，非常不容易。“真希望未來我們每個(gè)人桌上都有一臺光量子計(jì)算機(jī)！”

褚志崧指出，對一臺計(jì)算機(jī)而言，最基本的單元是電晶體，傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)會有上億個(gè)電晶體，團(tuán)隊(duì)研發(fā)的量子計(jì)算機(jī)只使用一個(gè)電晶體，才會稱這是全世界最小的量子計(jì)算機(jī)。

褚志崧解釋，一般計(jì)算機(jī)通過電在電路板上傳輸來進(jìn)行計(jì)算，光量子計(jì)算機(jī)則是用光傳輸信息，并通過量子力學(xué)進(jìn)行計(jì)算。不同于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的比特（bit）只能代表0或1，量子計(jì)算機(jī)的量子比特（qubit）可以同時(shí)處于0和1，這種特性稱為“量子疊加”，使量子計(jì)算機(jī)在處理質(zhì)因數(shù)分解、大數(shù)據(jù)搜索等復(fù)雜計(jì)算時(shí)，速度可比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)快數(shù)億倍。

褚志崧（右一）

“國外發(fā)展的光量子計(jì)算機(jī)最多可達(dá)到數(shù)百顆光子。但光子是機(jī)率性出現(xiàn)，很難控制讓多顆光子同時(shí)出現(xiàn)。”褚志崧因此改變思路，“何不專注把所有信息都壓縮在1顆光子上？”

為了讓1顆光子攜帶更多的信息，國立清華大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出可在1顆光子的32維空間里儲存信息的技術(shù)，宛如“多重宇宙”，打破了世界紀(jì)錄。據(jù)悉，該團(tuán)隊(duì)將持續(xù)研究在1顆光子上搭載更多的信息。

褚志崧強(qiáng)調(diào)，光子可在室溫下保持穩(wěn)定的量子態(tài)，不需要極低溫環(huán)境，耗能少，成本也較低。此外，光子可以長距離傳輸，不易受干擾，對將量子計(jì)算機(jī)投入商業(yè)化應(yīng)用具有獨(dú)特優(yōu)勢。

國立清華大學(xué)理學(xué)院長牟中瑜說，褚志崧的研究成果有別于目前國際間所追求的量子計(jì)算機(jī)主流架構(gòu)，并且可以在室溫下進(jìn)行，這是很大的突破，特別是該技術(shù)可與目前的硅光子技術(shù)結(jié)合、與古典計(jì)算機(jī)整合在一起，有很大的潛力讓臺灣延續(xù)半導(dǎo)體技術(shù)優(yōu)勢，是臺灣主導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)發(fā)展的契機(jī)。

生成海報(bào)

免責(zé)聲明：本網(wǎng)站內(nèi)容主要來自原創(chuàng)、合作伙伴供稿和第三方自媒體作者投稿，凡在本網(wǎng)站出現(xiàn)的信息，均僅供參考。本網(wǎng)站將盡力確保所提供信息的準(zhǔn)確性及可靠性，但不保證有關(guān)資料的準(zhǔn)確性及可靠性，讀者在使用前請進(jìn)一步核實(shí)，并對任何自主決定的行為負(fù)責(zé)。本網(wǎng)站對有關(guān)資料所引致的錯(cuò)誤、不確或遺漏，概不負(fù)任何法律責(zé)任。任何單位或個(gè)人認(rèn)為本網(wǎng)站中的網(wǎng)頁或鏈接內(nèi)容可能涉嫌侵犯其知識產(chǎn)權(quán)或存在不實(shí)內(nèi)容時(shí)，應(yīng)及時(shí)向本網(wǎng)站提出書面權(quán)利通知或不實(shí)情況說明，并提供身份證明、權(quán)屬證明及詳細(xì)侵權(quán)或不實(shí)情況證明。本網(wǎng)站在收到上述法律文件后，將會依法盡快聯(lián)系相關(guān)文章源頭核實(shí)，溝通刪除相關(guān)內(nèi)容或斷開相關(guān)鏈接。