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近日，香港理工大學(xué)（簡(jiǎn)稱(chēng)理大）宣布了一項重大科研突破：該校研究團隊成功研發(fā)出全球首創(chuàng )的16位量子比特半導體微型處理器芯片，為量子計算領(lǐng)域帶來(lái)了革命性的進(jìn)展。 理大的研究團隊在量子工程領(lǐng)域取得了重大突破，他們通過(guò)精心設計基于量子疊加與量子糾纏的模擬方案，成功克服了傳統超級電腦在模擬復雜分子振動(dòng)譜方面的難題。該16位量子比特半導體微型處理器芯片在單個(gè)芯片上實(shí)現了制造和集成，其強大的功能得到了充分展示。團隊利用線(xiàn)性光子網(wǎng)絡(luò )和壓縮真空量子光源，實(shí)現了對分子振動(dòng)譜的高效模擬，為量子化學(xué)問(wèn)題的解決創(chuàng )造了條件。 這項研究成果已在國際知名學(xué)術(shù)期刊《自然通訊》（Nature Communications）上發(fā)表，題為“基于壓縮真空態(tài)制備的大尺度光子網(wǎng)絡(luò )用于分子振動(dòng)譜模擬”。該論文的第一作者為理大電機及電子工程學(xué)系的博士后研究員朱慧慧博士，通訊作者為量子工程與科學(xué)講座教授、量子技術(shù)研究院院長(cháng)劉愛(ài)群教授。 朱慧慧博士表示：“我們的方法可以突破傳統限制，實(shí)現早期的實(shí)用分子模擬，有望在相關(guān)的量子化學(xué)應用中實(shí)現量子加速�！彼M(jìn)一步解釋?zhuān)孔游⑿吞幚砥餍酒膽脻摿薮�，可用于處理復雜任務(wù)，如更加快捷、準確地模擬大型蛋白質(zhì)結構或優(yōu)化分子反應。這一技術(shù)將為藥物研發(fā)、材料科學(xué)等領(lǐng)域帶來(lái)深遠影響。 劉愛(ài)群教授則指出：“我們的研究為解決實(shí)際的量子模擬技術(shù)開(kāi)辟了新途徑。下一步，我們將擴大微型處理器的規模，以應對更復雜的應用，造福社會(huì )�！彼麖娬{，理大研究團隊的成功不僅在于技術(shù)上的突破，更在于為量子計算應用的發(fā)展提供了新的思路和方向。 此外，理大的研究團隊還開(kāi)發(fā)了一套完整的系統，包括用于量子光子微型處理器芯片與控制模組的光電熱封裝、驅動(dòng)軟件及用戶(hù)界面，以及可程式化的底層量子算法。這些技術(shù)的集成使得量子計算系統的應用更加便捷和高效。 |
