潘建偉小組首次實現量子分解算法

2020-11-24 科學網

 

記者日前從中國科技大學了解到，該校潘建偉教授及其同事楊濤、陸朝陽等，在國際上首次利用光量子計算機實現了休爾量子分解算法，研究成果發表在12月21日出版的美國權威物理學期刊《物理評論快報》（PRL）上，標誌著我國光學量子計算研究達到了國際領先水平。

 

量子分解算法是1995年美國科學家皮特·休爾（Peter Shor）提出來的，是迄今量子計算領域最著名的算法。它利用量子計算的並行性，可以快速分解出大數的質因子，使得量子計算機將很容易破解目前廣泛使用的密碼。因此，休爾算法的提出迅速引起了世界各國對量子計算研究的高度關注。

 

然而，休爾算法在量子計算機上的實驗實現一直是國際公認的難題。為了實現真正具有量子特性的休爾算法，潘建偉小組選擇光子比特這樣一種抗退相干能力強、單比特操縱精確的物理體系，系統地發展了一套國際領先的多光子相干操縱和糾纏態製備的實驗技術。經過艱苦的方案設計和實驗摸索，潘建偉等人與牛津大學研究人員合作，在國際上首次用光子比特、也是首次用真正的純態量子系統，實驗演示了關鍵性的休爾算法，並且確認了量子計算中多體純糾纏的存在，驗證了量子加速的根本原因。

 

這項研究成果得到了國際學術界的廣泛關注和認可。美國物理學會以「量子計算的重大突破」為題發布新聞，稱讚「這一富有創造性的工作將有助於進一步應用於物理化學建模和超快搜索」。英國科技新聞雜誌《新科學家》以「量子計算威脅我們的機密數據」為題，對這項成果作了長篇報導，稱「出現能運行休爾算法的量子計算機具有極為深遠的意義：這意味著未來量子計算將能夠輕鬆地破解我們銀行帳號、商業和電子商務數據使用的密碼」。（來源：新華網 代群）

 

（《物理評論快報》（

PRL

），99, 250504 (2007)，Chao-Yang Lu, Jian-Wei Pan）

 

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