哥本哈根大学(University of Copenhagen)的研究人员已经将量子技术发展到了传统计算技术无法跟上的程度。他们已经开发出一种芯片，在资金支持下，这种芯片可以被放大，并用于建造未来的量子模拟器。他们的研究结果发表在《科学进展》杂志上。

首先是谷歌。现在，哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所(Niels Bohr Institute)的研究人员与波鸿大学(University of bo鸿)合作，加入了谷歌的竞赛，准备建造世界上第一台量子计算机，他们称这是一个“重大突破”。

“我们现在拥有了一种工具，可以建造一个性能超过经典计算机的量子模拟器。这是一个重大突破，也是量子物理领域未知领域的第一步，”混合量子网络中心(Hy-Q)主任彼得·洛达尔教授断言。

具体来说，研究人员开发出了一种厚度不到人类头发十分之一的纳米芯片。芯片可以生产足够的稳定的光粒子,称为光子,与量子信息编码,扩展技术,和这样做,可达到所谓的“量子优势”:国家量子装置可以解决一个给定的计算任务的速度比世界上最强大的超级计算机。

一项耗资1000万欧元的实验

虽然研究人员还没有进行实际的“量子优势”实验，但他们在《科学进展》杂志上发表的文章证明，他们的芯片可以产生一种量子力学资源，可以用已经证明的技术来实现“量子优势”。

要实现这种状态，需要一个人能够控制大约50个量子比特，即“量子位”(qubits)——量子物理学中的“量子位”，相当于我们的经典计算机中使用的0和1的二进制位——在一个全面的实验设施中，这远远超出了大学自身的财力。

这项新发现的幕后团队来自丹麦哥本哈根的尼尔斯玻尔研究所。资料来源:尼尔斯玻尔研究所

“我们可能需要花费1000万欧元来进行同时控制50个光子的实际实验，就像谷歌对超导量子位所做的那样。我们根本负担不起。然而，我们作为科研人员所能做的是开发一种光子源，并证明它可以用来实现“量子优势”。我们已经开发出了基本的构建模块，”研究结果的主要作者、助理教授Ravitej Uppu解释道。

“与此同时，我们将利用我们的光子源开发新的、先进的量子模拟器，以解决复杂的生化问题，例如，可能用于开发新药物。因此，我们已经在为这项技术的下一步做准备。在大学里可以建立一个技术的基础，并证明它的可能性，而最终的技术升级需要更大的投资。我们将努力建立一个强大的欧洲学术和工业合作伙伴联盟，重点建设具有‘量子优势’的光子量子模拟器，”彼得·洛达尔继续说道。

量子计算机升级换代的光明前景

在量子计算机的量子比特发展领域存在着各种学派，这取决于我们从哪一个“量子构造块”开始:原子、电子或光子。每个平台都有优点和缺点，现在还很难预测哪一种技术会胜出。

基于光的量子计算机的主要优势是，由于先进的光子芯片的可用性，技术已经可以扩展到许多量子位，这种芯片是为电信行业开发的。产生光子量子位元的一个主要挑战是要有足够高的质量。这正是哥本哈根研究人员取得突破的地方。

“丹麦和欧洲在量子光学研究方面拥有自豪的传统，同时拥有强大的电信行业和基础设施。如果能将这些优势结合在一个致力于光子量子计算机的大规模项目中，那将是非常令人兴奋的。从基本量子物理到新技术应用，能参与到这一过程中来真是太棒了。”彼得·洛达尔说。

事实:

• 研究人员已经开发出一种纳米芯片，能够产生数百个光粒子(光子)，可用于以量子信息的形式存储大量数据。
• 纳米芯片产生包含信息的轻粒子，可以作为未来量子计算机的硬件，就像今天传统计算机中的晶体管一样。
• 这项研究由丹麦国家研究基金会、欧洲研究理事会和丹麦科学、技术和创新机构资助，并与德国波鸿大学合作。

原文：https://scitechdaily.com/major-computing-breakthrough-copenhagen-researchers-can-now-achieve-quantum-advantage/

本文：http://jiagoushi.pro/node/1426

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