在合肥市區(qū)跨越7公里的非局域量子門示意圖(研究團(tuán)隊(duì)供圖)

昨日，閩籍中國科學(xué)院院士郭光燦向記者確認(rèn)，其團(tuán)隊(duì)在量子網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域取得重要進(jìn)展：首次在城市距離7公里的兩個(gè)量子節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)分布式光量子計(jì)算的演示。該研究成果日前發(fā)表在國際期刊《自然·通訊》上。據(jù)悉，從實(shí)驗(yàn)室走到室外，此舉為全球首次。

郭光燦院士團(tuán)隊(duì)的李傳鋒、周宗權(quán)、柳必恒等人基于多模式固態(tài)量子存儲(chǔ)和量子門隱形傳送協(xié)議，建立了兩個(gè)量子節(jié)點(diǎn)之間的非局域量子門。這兩個(gè)量子節(jié)點(diǎn)分別位于中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)東校區(qū)和安徽省合肥市大蜀山東側(cè)，之間的直線距離為7公里。研究團(tuán)隊(duì)首先在兩節(jié)點(diǎn)間使用通信波段光子和專線光纜，進(jìn)行量子糾纏態(tài)的遠(yuǎn)程分發(fā)。隨后，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)分別執(zhí)行本地的兩比特量子門操作?；诜蔷钟蛄孔娱T，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步在這兩個(gè)遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)間演示了兩比特的多伊奇-喬薩算法以及量子相位估計(jì)算法，成功實(shí)現(xiàn)了量子算法的遠(yuǎn)程分布式執(zhí)行。

針對此次最新研究進(jìn)展，郭光燦院士表示，此次在室外兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)分布式光量子計(jì)算的演示，展示了基于量子存儲(chǔ)和通信光纜構(gòu)建分布式量子計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的可行性，為規(guī)?；孔佑?jì)算的實(shí)現(xiàn)提供了新思路，“此次室外實(shí)驗(yàn)朝著量子計(jì)算實(shí)際應(yīng)用的方向邁進(jìn)了一步”。

《自然·通訊》雜志審稿人對此研究給予高度評價(jià)，認(rèn)為“這是一項(xiàng)杰出的工作，它結(jié)合了幾項(xiàng)非常具有挑戰(zhàn)性的技術(shù)要素，包括糾纏光子對、光量子存儲(chǔ)器、城域量子通信，實(shí)現(xiàn)了首創(chuàng)性的演示”“該工作在實(shí)現(xiàn)量子網(wǎng)絡(luò)方面取得了重要的進(jìn)展，它開辟了一個(gè)新的實(shí)驗(yàn)方向去實(shí)現(xiàn)分布式量子信息處理”。

“搞科研不容易，每往前走一步都要花費(fèi)很長的時(shí)間。我們欣慰的是，實(shí)驗(yàn)中的器件基本上都是我們自己研究出來的。”見證了此次室外實(shí)驗(yàn)的突破，郭光燦院士介紹，“我們用了整整10年才做出一個(gè)實(shí)驗(yàn)中所必需的固態(tài)量子存儲(chǔ)器，放眼國際，其性能是最好的。”

近年來，福建加快發(fā)展量子科技基礎(chǔ)研究和關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，并在相關(guān)領(lǐng)域有所突破。去年11月，郭光燦院士量子科普展覽館在泉州臺(tái)商投資區(qū)百崎回族鄉(xiāng)揭牌落地，他把部分成果放到展覽館。據(jù)悉，其團(tuán)隊(duì)還將在百崎建設(shè)“量子精密測量設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)”項(xiàng)目，打造泉州量子科技產(chǎn)業(yè)基地。

人物名片

郭光燦 福建泉州人，中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授，中國量子光學(xué)和量子信息科學(xué)的開創(chuàng)者與奠基人。

責(zé)任編輯：蘇慧敏