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中国首台光量子计算机的核心技术突破是什么?

蜂蜜柚子茶

问题更新日期:2025-07-09 13:04:21

问题描述

中国首台光量子计算机通过量子纠缠操控、多光子干涉与可编程架构,实现了量子计算优越性,标志着我国在
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中国首台光量子计算机通过量子纠缠操控、多光子干涉与可编程架构,实现了量子计算优越性,标志着我国在量子信息领域取得重大突破。

核心突破技术解析

1.量子纠缠操控技术

  • 多粒子纠缠态制备:实现10光子及以上级别纠缠态的高效生成,突破传统光学系统限制。
  • 动态调控能力:通过超精密光学元件(如波片、分束器)实时调节量子态相位,误差率低于0.1%。

2.量子光源技术突破

采用脉冲泵浦参量下转换技术,显著提升单光子源纯度与产率:

技术指标传统水平本机水平
光子不可区分性70%-80%95%以上
每秒光子产率10^4量级10^6量级

3.多光子干涉网络

  • 构建三维集成光量子芯片,实现64个光学模式的并行计算
  • 采用级联干涉仪结构,支持超过1000种量子门操作组合

4.量子优越性验证体系

  • 针对高斯玻色采样任务,设计专用验证算法
  • 经典超级计算机需万年完成的运算,光量子系统在200秒内完成

5.可扩展性架构设计

  • 模块化光学平台实现系统热稳定性(温度波动<0.01℃/h)
  • 开发自适应校准系统,补偿环境震动引起的相位漂移

应用潜力与影响

该技术体系已在量子化学模拟、密码分析等领域完成原理验证,其光子数可扩展架构为未来构建更大规模量子计算机奠定基础。通过突破光学损耗控制、量子态保真度提升等关键技术,使我国在光量子计算领域达到国际领先水平。

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