澳门金沙网址:我国光量子芯片技术从跟跑转向并跑
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2019-09-11 10:09

原标题:澳门金沙网址:我国光量子芯片技术从跟跑转向并跑


   近年来,他针对量子信息技术的特点进一步发展了飞秒激光直写技术,制备出世界最大规模的三维集成光量子芯片,并演示了首个真正空间二维的随机行走量子计算。同时,他在此芯片中构建了大规模六方粘合树,并通过这种高可扩展性结构演示了量子快速到达算法内核,相比经典情形最优效率提高10倍。

   芯片化、集成化成量子信息技术热点

   然而,激光汇聚到芯片中,澳门金沙网址,在不同的深度,被芯片吸收的程度不同,导致呈现不同的特性。为了将量子光信号束缚住,从2014年到2018年,金贤敏和团队成员一起翻看文献,研究复杂的技术特点,不断设计激光走向、编写代码、调整波导中光束的折射率,生成自己的“秘密配方”。

   把“命门”掌握在自己手中

   这4年,金贤敏甘坐冷板凳,他没有急于发表论文,“只要不出差,在上海工作时,有三分之一的时间都会通宵”。他说,在电子芯片时代,我国在芯片的制备和封装等环节受制于人,而研发飞秒激光直写技术,正是要推动光量子芯片制备环节的突破。

   “电子芯片的集成度已经到几个纳米级了,如果再到原子级就走到极限了,到那时,线路间的电子会互相干涉而不能正常工作,甚至散热都将面临极大挑战,但人类的计算能力不能停止。”上海交通大学物理与天文学院教授金贤敏正用光量子芯片,试探量子计算的边界。

   不发表论文,沉寂4年攻克关键技术

   光量子集成技术可用于制药、成像、黑洞模拟

   两年来,他在南京大学陆延青教授领衔的国家重点研发计划“人工微结构中的量子、类量子效应及功能集成光子芯片”项目中,承担光量子芯片等领域的研究。

   不过,澳门金沙网址,2014年金贤敏回国时,澳门金沙网址,国内的相关研究刚起步。金贤敏整整想了一年多,最终确定基于飞秒激光直写的三维集成光量子芯片的研发,来解决量子系统的物理可扩展性瓶颈;同时,拓展由空到海的量子通信和量子探测的探索,发展可在室温下运行的宽带量子存储技术。

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   闪烁的激光不断将光束投射在一张透明基片上,很快,一个刻有4800个光子回路的波导阵列,以肉眼看不到的精度成型。不久的将来,这种光量子芯片将载着一个或多个光子,在数万个波导中“奔跑”,去证明量子计算的潜力和能量。

   在上海交通大学光子集成与量子信息实验室,金贤敏正带着学生制备量子光学集成芯片。

   有研发可能性的还不止在计算和优化问题方面的应用。金贤敏表示,在光量子芯片中的量子演化分布,未来还有望用于黑洞模拟、量子人工智能、量子拓扑光子学、生物医药及成像等学科的综合性研究。

   摩尔定律提出后的半个多世纪,日趋走向瓶颈的集成技术加上更高算力的巨大需求,一再将它推向终结。