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中国科技大学量子计算领域持续领跑,多项突破展现科研实力

创作时间:
作者:
@小白创作中心

中国科技大学量子计算领域持续领跑,多项突破展现科研实力

引用
腾讯
8
来源
1.
https://new.qq.com/rain/a/20240612A08ZGN00
2.
https://english.cas.cn/newsroom/cas_media/202405/t20240507_662685.shtml
3.
http://www.hfnl.ustc.edu.cn/detail?id=21990
4.
http://www.hfnl.ustc.edu.cn/detail?id=22298
5.
https://www.quantumherald.com/news/breakthrough-research-by-chinese-scientists-at-ustc
6.
https://www.quantum-info.com/News/progress/2024/2024/0723/802.html
7.
https://hackernoon.com/china-is-already-beating-the-us-in-quantum-computing
8.
http://www.hfnl.ustc.edu.cn/detail?id=22004

中国科技大学在量子计算领域持续领跑,近期在多个方向取得重要突破,展现了其在该领域的深厚实力。这些突破不仅在科学上具有重要意义,也为未来技术应用奠定了基础。

01

量子计算领域的领跑者

中国科技大学(USTC)作为中国顶尖的科研学府之一,在量子计算领域持续领跑。学校拥有多个国家级科研平台,包括量子信息与量子科技前沿协同创新中心、中科院量子信息重点实验室等,汇聚了潘建伟、陆朝阳等一批国际知名的量子科技专家。

02

最新突破:光子分数量子反常霍尔态

2024年5月,中国科技大学研究团队在《科学》杂志发表重要成果,首次实现了光子的分数量子反常霍尔态。这一突破通过自主研发的新型超导量子比特“Plasmonium”,成功实现了光子间的非线性相互作用,并构建了作用于光子的人工规范场。

这一发现的重要性在于:

  1. 创新性:首次使用光子而非传统电子实现分数量子反常霍尔态
  2. 技术突破:开发了新型超导量子比特“Plasmonium”,提高了系统可控性
  3. 应用前景:为量子模拟和量子计算提供了新的实验平台
03

构建首个城际量子网络

2024年7月,中国科技大学团队在量子网络领域取得重大进展,构建了国际首个基于量子纠缠的城市范围三节点量子网络。这一成果将量子纠缠网络的距离从几十米提升至几十公里,为未来量子互联网的建设奠定了基础。

这一突破的关键在于:

  1. 技术创新:采用单光子干涉技术和先进的量子存储技术
  2. 网络规模:实现了三个量子存储器之间的纠缠,总长达到几十公里
  3. 实际应用:为分布式量子计算和量子精密测量提供了基础
04

优化量子化学模拟

在量子计算化学领域,中国科技大学与北京大学合作,完成了使用噪声量子处理器解决分子电子结构的关键挑战。研究团队在“祖冲之二号”超导量子计算机上,通过优化线路深度和运行时间等关键指标,将变分量子特征值求解(VQE)算法扩展到了12个量子比特,实现了大约两个数量级的误差抑制。

这一进展的意义在于:

  1. 技术突破:克服了量子处理器噪声和误差的影响
  2. 应用前景:为高精度量子化学模拟提供了新方法
  3. 产业支持:得到了国盾量子等企业的技术支持,推动产业化进程
05

推动量子计算产业化

中国科技大学的科研成果不仅停留在实验室阶段,还积极推动产业化进程。例如,国盾量子公司基于USTC的研究成果,开发了超导量子计算测控系统ez-Q® Engine,并服务于多家科研机构,支持前沿量子计算研究。

06

展望未来

中国科技大学在量子计算领域的持续突破,展现了我国在这一前沿科技领域的实力。随着研究的深入和技术的成熟,这些突破有望在通信安全、药物研发、材料科学等多个领域带来革命性的变化。

然而,我们也应清醒认识到,量子计算仍处于发展阶段,从实验室到实际应用还有许多挑战需要克服。正如微软所言,我们正处于“可靠量子计算时代的黎明”,未来12个月将是关键时期,需要科研人员、企业界和政策制定者的共同努力。

中国科技大学的这些突破,不仅展示了我国在量子科技领域的实力,也为全球量子计算的发展注入了新的动力。随着研究的深入和技术的成熟,我们有理由期待,量子计算将在不久的将来为人类社会带来深远的影响。

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