Academia Chinesa de Ciências, em Xangai 03 de maio anunciou o primeiro computador do mundo além do computador quântico luz adiantada clássico nasceu.

3 de maio, a comunidade científica marcou o início de uma mensagem pesada: primeiro computador do mundo além do início de computador clássico luz quântica nasceu. Academia Chinesa de Ciências, realizada em 3 de maio coletiva de imprensa em Xangai, divulgou a notícia, o "primeiro do mundo" é o verdadeiro "Made in China", é uma Universidade de Ciência e Tecnologia da China, Professor Pan Jianwei e seus colegas Lu Chaoyang, Zhu Xiaobo e assim por diante, professor da Universidade de Zhejiang Wang Haohua grupo de estudo conjunto resultados inovadores da investigação.

Refere-se a um computador quântico usando o princípio da superposição de coerência quântica, simulação de computador teoricamente ultra-rápida e capacidades de computação paralela. Ele foi jogado um exemplo: Se a velocidade é já tradicional moto velocidade do computador, um computador quântico é como um avião. Por exemplo, uma manipulação de partículas microscópicas de computador 50 de quantum, a capacidade de processamento de um problema específico pode exceder o computador mais rápido "poder Taihu luz".

Terreno elevado como quantum tecnologia de computação para manipular uma pluralidade de partículas emaranhadas, tem sido o foco da competição internacional. No sistema de fótons, a equipe Pan Jianwei assumiu a liderança na comunidade internacional para alcançar um cinco-photon seis fótons, oito e onze de fótons fótons emaranhados, ele tem mantido um nível internacional líder. No sistema supercondutor em 2015, Google, NASA e da Universidade da Califórnia, Santa Barbara anunciou a realização de um nove pedaços quântico supercondutor de manipulação de precisão. Este recorde foi quebrado equipe chinesa de cientistas em 2017.

Anteriormente, Pan Jianwei, Zhu Xiaobo, Wang Haohua independente de pesquisa e desenvolvimento e outras amostras de supercondutores linha quântica, através do desenvolvimento de operação global emaranhamento 10-bit, a implementação bem sucedida de maior número mundial de supercondutores emaranhamento qubit e medição completa atualmente. Além disso, usando uma equipe supercondutor linha quântica demonstrou algoritmo quântico para resolver equações lineares, nós demonstramos pela paralelismo quântico de computação viabilidade aceleração da resolução de equações lineares. resultados relacionados a ser publicado na revista autoridade internacional "Physical Review Letters".

Em computação quântica, Pan Jianwei, Lu Chaoyang, tais como o uso de melhor desempenho global internacional do desenvolvimento independente de quantum dot Fonte de fóton único, e por linha quântico programável controlado eletronicamente, construído para multi-fotão "amostragem Bose" tarefa quanta de luz de computação protótipo.

testes experimentais mostraram que a taxa de amostragem do protótipo não é apenas uma experiência semelhante do que as contrapartes internacionais para acelerar a pelo menos 24.000 vezes, ao mesmo tempo, e comparando o algoritmo clássico, do que a história do computador primeiro tubo da humanidade (ENIAC) e o primeiro computador transistorizado ( TRADIC) executar 10 a 100 vezes mais rápido.

Pan Jianwei disse que era o primeiro na história além do simulador único fóton quântico baseado em computador clássico precoce para a eventual realização de quantum poder de computação para além da fundação clássico de computação.

01 de maio, os resultados da pesquisa na forma de um longo artigo publicado online na "Nature Photonics."

Tese: Eficiente multi-fotão Bose amostragem

resumo:

Implementar "Hegemonia quantum computing" (Quantum supremacia computacional) de um computador convencional, este método geralmente amostragem Bose será muito altamente recomendado.

No entanto, uma vez que a fonte de fotão único e multi-porta óptica interferómetro ineficiente, prova de princípio experimentos anteriormente afectado por um pequeno número de fotões e a baixa taxa de amostragem.

Aqui, nós desenvolvemos dois componentes básicos para de alto desempenho amostra Bose: 99% de multi-fotão interferômetro taxa de transmissão forte, e um quantum baseados em dot - micro-coluna e, simultaneamente, com alta eficiência, puro e indistinguíveis desmultiplexagem activa de uma única fonte de fotões.

Nós implantar e validar a três fotões, quatro e cinco fotão-fotão de amostragem Higgs, e foram obtidos 4,96 kHz, 151 Hz e 4 Hz taxa de amostragem de 24.000 vezes mais rápida do que as experiências anteriores. Nossa arquitetura pode ser estendido para um maior número de fótons, e tem uma alta taxa de amostragem, pode competir com o computador tradicional, e pode fornecer evidências experimentais para a expansão da tese de Church-Turing.

Figura 1: Diagrama esquemático das amostras experimentais multifotônica bosões. O conjunto de chaves compreende quatro partes principais: a fonte de fotão único, resolvedor multiplexado (demulitplexer), perda de ultra baixo e medição de fotões detector de matriz de fotões. Picosecond pulsadas laser de bombeamento de InAs / GaAs quantum dots para produzir uma fonte de fotão único e a câmara Microcoluna diâmetro de 2 fim acoplado a produzir 7,63 (23) factor de Purcell em ressonância. Uma operação de configuração microscópio confocal-polarizada cruzada (configuração de polarização cruzada), o fundo do laser de apagamento. fibra de modo único para a recolha único fotão de ressonância de fluorescência, e introduzindo o resolvedor multiplexado, que Pocke o cartucho e o divisor de feixe de polarização composta de quatro desses módulos está dividido em cinco espaços de fotões fibra óptica de modo que se estende através de uma determinada depois, os fotões são injectados no teste de medição de cor da amostra matriz de onda de baixa perda, uma matriz de detectores de fotões nove cinco portas de entrada da saída, o feixe de meio 36 e espelhos. 9 medidas detector de fótons únicos a saída do interferômetro, o tempo - para digital conversor (TDC) para analisar o cumprimento multi-fotão.

Figura 2: uma vista esquemática da fonte de fotão único e o aparelho para a amostragem de interferómetro bosões. um, Rabi pulso oscilação excitação observada pela ressonância dos pontos quânticos. ponto azul representa um detector de medição diretamente para um número único fóton silício, detectando os pontos vermelhos representam o tempo morto corrigido contagem. de contagem de fotão único atinge um máximo a 1,6 nW de energia de impulso. B, sob a premissa de modelo de ruído não-Markoviana, o indistinguibilidade fotão medido (indistinguibilidade) em 13ns ligeira diminuição em > 10s caso isolado diminuiu de 0,939 (3) 0,900 (3), se mantém estável depois disso, a constante de tempo de decaimento é 2.1s. As setas azuis indicam o estado atual do nosso trabalho, no qual dois fótons devido à demultiplexing é separado 1.05s tempo maior extensão. As barras de erro (barra de erro) indica um desvio padrão, o desvio padrão é derivado a partir da propagação dos eventos de detecção de fotões de Poisson a estatística de contagem originais (propagadas a estatística de contagem Poissonian). c, d, representa a transformação unitária rede óptica medida (transformação unitária) valor (c amplitude, d é a fase).

Figura 3: três, quatro e cinco amostras Resultados bosões. A ordenada representa a taxa de contagem experimental (probabilidade) de saída do canal normalizado após nove, a abcissa representa a combinação do modelo de produção de fotões. Abc são a entrada para o três fotões, quatro fotões, entrada de fotões V., espécies que corresponde a 84,126,126 combinações de entrada. A barra de sólido azul é o resultado experimental da medição, a tira está vazio teórico cálculo quântica com base a teoria de amostragem Bose. Erro barras mãos desvio de amostras modelo de estatística de Poisson (a estatística de contagem Poissonian) calculado.

 Bose amostragem núcleo

2017 virada do ano: os computadores quânticos do laboratório para a realidade

Janeiro de 2017, "Nature" publicou um artigo, dizendo que 2017 é um ponto de viragem na computação quântica, mais tecnologia do laboratório para a realidade.

artigo "Nature" sobre o inventário do progresso da Computação Quântica: Google começou a estudar computador quântico baseado em supercondutores supercondutividade em 2014, eles esperam este ano, ou algum tempo depois, ir além do mais poderoso do computador "tradicional" pode fazer o poder de computação, este marco é chamado o domínio quântico. concorrentes do Google - Microsoft, apostando em um conceito muito atraente, mas ainda não comprovada - de quantum topológica de computação, e quer ser o primeiro showcase desta empresa de tecnologia.

O estudo dos cientistas chineses recentemente publicou uma pesquisa em computação quântica baseada em fótons e sistema supercondutor fez duas grandes avanços, para conseguir "quantum hegemonia computação" no computador tradicional, estabeleceu uma base sólida para o o ponto de viragem do ano de 2017 descrito em uma marca indelével.

Pan Jianwei: amostragem Bose, 50 fótons emaranhados permite a simulação capacidades para além do "Tianhe-2" computação

2015 China Conferência Nacional de Informática, a Academia Chinesa de Ciências, emitiu um relatório Pan Jianwei, vice-presidente executivo da USTC "quantum de computação e simulação quântica." Pan Jianwei, envolvidos em trabalho de pesquisa em óptica quântica, é o cientista-chefe do quantum ciência experimental por satélite programa espacial da China, seus resultados de pesquisa com Roentgen descobriu os raios X, como a teoria da relatividade estabelecida com selecionados de Einstein "Rise of Physics 21 artigo clássico" .

Pan Jianwei, devido à extrema complexidade de lidar com tecnologia quântica de alta precisão, o quantum atual pesquisa computando ainda está em estágios iniciais de desenvolvimento, como uma função computador quântico universal como um computador clássico o sucesso de toda a comunidade científica é desconhecida.

Mas estudos teóricos mostraram que, em comparação com o computador quântico de uso geral, simulador quântico para tal classe a resolver alguns dos principais problemas de computador especial quântica, requisitos técnicos e outros aspectos do número bit quântico não é tão alto. Por exemplo, a pergunta "Bose amostragem", uma vez que a capacidade de computação de cerca de 50 fótons emaranhados simulador quântico será capaz de conseguir mais do que "Tianhe-2" supercomputador de hoje mais rápido. Pan Jianwei disse o analógico quantum de grande valor prático, pode fornecer orientação importante para a humanidade para desenvolver novos materiais e novas energias, promover e fomentar uma nova geração de revolução tecnológica e da revolução industrial no campo da ciência material, é esperado para alcançar um grande avanço em 10-15 anos.