国内量子计算新进展，上交大团队成功运行专用算法

这一研究让量子计算的物理实现成为可能。

策划&撰写：Lynn

量子计算这一革命性事物被认为是面向未来的计算技术，大概率会成为未来AI和云计算的核心技术。在国内，华为、百度、腾讯、阿里等公司都将其列为战略规划中的重要技术，而学者们也是争相研究量子计算领域的先进技术。

近日，上海交通大学金贤敏研究团队发布了最新研究成果，不仅研发出了全球首个基于光子集成芯片的物理系统可扩展的专用光量子计算原型机，还在这台原型机上实现了一种叫做“快速到达问题”的量子加速算法。

这一研究被发布在最新一期的学术期刊《自然•光子学》上，论文题目为“Experimental quantum fast hitting on hexagonal graphs”，详述了该专用量子计算的能力。

据悉，研究团队在飞秒激光直写制备的三维光量子集成芯片中成功构建了大规模六方粘合树并演示了量子快速到达算法内核，相比经典情形展示了平方级加速，而且最优效率提高一个数量级。

值得指出的是，近年来，关于量子计算的新闻屡见报端，国际上IBM、谷歌、英特尔等科技巨头争相宣告自己实现了更多量子比特数。对于这些通用量子计算上的发展，业界共识是：即使做出几十个甚至更多量子比特数，如果没有做到全互连、精度不够并且无法进行纠错，通用量子计算依然是无法实现的。

而专用量子计算因其可以直接构建量子系统，不需要依赖复杂的量子纠错，相对于通用量子计算具有更灵活的实现方式和更广泛的可行性。所以，只要在专用计算领域的研究上，能够制备和控制的量子系统达到全新尺度，将可以直接用于探索新物理和在特定问题上推进远超经典计算机的绝对计算能力。

量子行走是专用专用量子计算的重要内核，已经在许多优化算法中被理论预测具有明显量子加速效果。而对于粘合树结构上的快速到达(Fast Hitting)问题，量子行走的优势尤为突出，但现在量子行走具备不可扩展性。

看见了量子行走的潜力后，金贤敏团队就致力于优化和落实量子行走。今年5月，该团队演示了首个真正空间上的二维量子行走。

此次，金贤敏研究团队所发展的基于三维光子集成芯片的大规模量子演化系统，使得研发各种物理系统可扩展的专用光量子计算原型机成为可能。