潘建偉:實現(xiàn)“量子霸權(quán)”,糾纏態(tài)制備是關(guān)鍵!
5光量子比特糾纏、6光量子比特糾纏、8光量子比特糾纏、10光量子比特糾纏、18光量子比特糾纏……中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授潘建偉團隊不斷刷新著光量子比特糾纏數(shù)目的世界紀錄。 配圖來自網(wǎng)絡(luò) 3月13日下午,潘建偉做客北京航空航天大學(xué)沙河校區(qū),帶來了題為“新量子革命:從量子物理基礎(chǔ)檢驗到量子信息技術(shù)”的講座。 潘建偉講到,可以預(yù)期,以量子信息技術(shù)為代表的第二次量子革命一定會帶來人類社會物質(zhì)文明的巨大進步,同時也給了我國一個從經(jīng)典信息技術(shù)時代的跟隨者、模仿者,轉(zhuǎn)變?yōu)槲磥硇畔⒓夹g(shù)引領(lǐng)者的偉大機遇。 糾纏是量子科學(xué)極其重要的資源 今天我們使用的各種類型計算機,基本單元都是一個個集成化了的晶體管,每個晶體管用來表示0或者1的信息,通過各種邏輯運算,得到計算結(jié)果。 但芯片的集成密度總有物理極限,特別是處理一些特定的復(fù)雜問題,如大數(shù)分解,現(xiàn)有計算機處理起來的時間可能要以成百上千年為單位。 中國有個詞叫“歧路亡羊”,岔路之中又有岔路的復(fù)雜迷宮中,很難找到目標(biāo)。而量子計算,就好比玩一種神秘的迷宮游戲,它可以利用不多的量子比特,同時幻化出很多個分身,在很多很多的岔路上尋找目標(biāo),在極短時間內(nèi)完成任務(wù)。 “這樣的能力,來源于量子疊加原理——量子比特同時處于0和1的疊加態(tài)。隨著比特數(shù)的增加,計算能力將指數(shù)增加!”潘建偉團隊劉乃樂研究員告訴科技日報記者,對于經(jīng)典計算機來說,兩個比特在某一時刻只可能表示00,01,10,11四種可能性中的一種,而量子計算里,兩個比特單位可以同時容納4個值:00,01,10和11。 “也就是說,我們可以同時對2的N次方個值進行操縱,而這都得依仗量子糾纏才會實現(xiàn)。”劉乃樂解釋說。 |