科技日報訊 （記者張強）實現量子霸權之後
，量子計算進入含噪中等規模時代

，如何理解和克服噪聲成為量子計算邁向實用化的研究重點。記者9月25日獲悉，國防科技大學計算機學院QUANTAtuandui，tichuyizhongjiyuliangzijiuchanhejiqixuexideliangziguochengcengxifangfa
，nenggouyouxiaoyizhizaoshengbingdafujianshaocengxikaixiao
，kezaihanzaohuanjingxiazhonggougengdaguimoliangzijisuanguocheng。jiyugaifangfa

，QUANTA團隊設計和研製成功一款可編程矽基光量子計算芯片，實驗證實了其有效性。相關成果在線發表於國際頂級期刊《物理評論快報》。論文審稿人評價“這項工作在解決量子信息科學領域的關鍵問題上邁出了至關重要的一步”。

據論文第一作者
、國防科技大學博士生薛詩川介紹，量子過程層析就像CT一樣
，通過輸入和測量量子態完成對未知量子過程的“掃描”，可(ke)以(yi)重(zhong)構(gou)量(liang)子(zi)過(guo)程(cheng)的(de)全(quan)部(bu)信(xin)息(xi)。這(zhe)對(dui)研(yan)究(jiu)複(fu)雜(za)量(liang)子(zi)物(wu)理(li)係(xi)統(tong)和(he)開(kai)發(fa)量(liang)子(zi)計(ji)算(suan)機(ji)都(dou)非(fei)常(chang)必(bi)要(yao)。然(ran)而(er)，標(biao)準(zhun)的(de)量(liang)子(zi)過(guo)程(cheng)層(ceng)析(xi)方(fang)法(fa)在(zai)量(liang)子(zi)態(tai)製(zhi)備(bei)、測ce量liang和he數shu據ju處chu理li等deng方fang麵mian都dou需xu要yao指zhi數shu開kai銷xiao，限xian製zhi了le可ke層ceng析xi係xi統tong的de規gui模mo。而er執zhi行xing量liang子zi過guo程cheng層ceng析xi的de量liang子zi裝zhuang置zhi本ben身shen也ye自zi帶dai噪zao聲sheng，大da大da降jiang低di了le層ceng析xi的de準zhun確que性xing。新xin方fang法fa通tong過guo引yin入ru量liang子zi糾jiu纏chan
，大da幅fu減jian少shao了le標biao準zhun量liang子zi過guo程cheng層ceng析xi中zhong的de輸shu入ru量liang子zi態tai數shu目mu，降jiang低di了le所suo需xu的de測ce量liang次ci數shu，又you通tong過guo機ji器qi學xue習xi方fang法fa讓rang實shi驗yan係xi統tong中zhong的de各ge部bu分fen噪zao聲sheng在zai一yi定ding程cheng度du上shang相xiang互hu抵di消xiao，能neng更geng精jing確que地di層ceng析xi更geng大da係xi統tong中zhong的de複fu雜za量liang子zi過guo程cheng。

“在新設計的矽基光量子計算芯片上，通過簡單的機器學習方法
，量子過程層析的平均保真度從92.38%提升至95.56%，未來引入新的優化策略還可進一步提升。”論文共同第一作者、國防科技大學博士生王易之說。

論文通信作者、QUANTA團(tuan)隊(dui)負(fu)責(ze)人(ren)吳(wu)俊(jun)傑(jie)研(yan)究(jiu)員(yuan)指(zhi)出(chu)，這(zhe)項(xiang)工(gong)作(zuo)說(shuo)明(ming)機(ji)器(qi)學(xue)習(xi)方(fang)法(fa)這(zhe)種(zhong)人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)技(ji)術(shu)在(zai)理(li)解(jie)和(he)克(ke)服(fu)噪(zao)聲(sheng)方(fang)麵(mian)能(neng)夠(gou)發(fa)揮(hui)重(zhong)要(yao)作(zuo)用(yong)。同(tong)時(shi)，量(liang)子(zi)計(ji)算(suan)加(jia)速(su)人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)問(wen)題(ti)的(de)求(qiu)解(jie)也(ye)是(shi)當(dang)前(qian)的(de)研(yan)究(jiu)熱(re)點(dian)。量(liang)子(zi)計(ji)算(suan)與(yu)人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)的(de)交(jiao)叉(cha)方(fang)向(xiang)——“量子人工智能”的突破有望成為繼量子霸權之後量子計算發展的新裏程碑。