香港理工大学成功研发16位量子比特半导体微型处理器芯片

近日，香港理工大学（简称理大）宣布了一项重大科研突破：该校研究团队成功研发出全球首创的16位量子比特半导体微型处理器芯片，为量子计算领域带来了革命性的进展。

理大的研究团队在量子工程领域取得了重大突破，他们通过精心设计基于量子叠加与量子纠缠的模拟方案，成功克服了传统超级电脑在模拟复杂分子振动谱方面的难题。该16位量子比特半导体微型处理器芯片在单个芯片上实现了制造和集成，其强大的功能得到了充分展示。团队利用线性光子网络和压缩真空量子光源，实现了对分子振动谱的高效模拟，为量子化学问题的解决创造了条件。

这项研究成果已在国际知名学术期刊《自然通讯》（Nature Communications）上发表，题为“基于压缩真空态制备的大尺度光子网络用于分子振动谱模拟”。该论文的第一作者为理大电机及电子工程学系的博士后研究员朱慧慧博士，通讯作者为量子工程与科学讲座教授、量子技术研究院院长刘爱群教授。

朱慧慧博士表示：“我们的方法可以突破传统限制，实现早期的实用分子模拟，有望在相关的量子化学应用中实现量子加速。”她进一步解释，量子微型处理器芯片的应用潜力巨大，可用于处理复杂任务，如更加快捷、准确地模拟大型蛋白质结构或优化分子反应。这一技术将为药物研发、材料科学等领域带来深远影响。

刘爱群教授则指出：“我们的研究为解决实际的量子模拟技术开辟了新途径。下一步，我们将扩大微型处理器的规模，以应对更复杂的应用，造福社会。”他强调，理大研究团队的成功不仅在于技术上的突破，更在于为量子计算应用的发展提供了新的思路和方向。

此外，理大的研究团队还开发了一套完整的系统，包括用于量子光子微型处理器芯片与控制模组的光电热封装、驱动软件及用户界面，以及可程式化的底层量子算法。这些技术的集成使得量子计算系统的应用更加便捷和高效。