中国研究团队成功实现了量子算法的远程分布式执行

近日，中国科学技术大学郭光灿院士团队基于多模式固态量子存储和量子门隐形传送协议，在合肥实现跨越7公里的非局域量子门，并演示了分布式的多伊奇-乔萨算法及量子相位估计算法。研究成果日前发表在国际期刊《自然—通讯》上。

分布式光量子计算借助量子通信网络实现不同量子设备的互联互通。这一技术的核心在于量子纠缠与量子态的超距传输。传统的通信方式基于经典物理学，其信息传输速度受限于光速，而量子通信则可以实现信息的瞬时共享。

分布式量子计算是解决量子计算可扩展性难题的一条可行路径，它通过非局域量子门连接独立的量子计算节点，从而整合量子网络中的算力资源来实现量子计算规模的提升。然而，非局域量子门目前仅在数十米的尺度下实现实验演示，无法满足在大尺度量子网络中整合算力资源的需求。

研究团队基于量子门隐形传送协议来建立两个量子节点之间的非局域量子门。结果表明，中国科学技术大学节点的光子与大蜀山节点的光子之间完成了两比特非局域量子门操作，其中受控非门的保真度达88.7％。固态量子存储器的纠缠存储时间达到80.3微秒，并且纠缠存储的时间模式数达1097个，使得非局域量子门的生成速率获得了线性提升。基于非局域量子门，研究团队进一步在这两个远程节点间演示了两比特的多伊奇-乔萨算法以及量子相位估计算法，成功实现了量子算法的远程分布式执行。

中国科学家在分布式光量子计算领域取得的成果，不仅是科学研究的胜利，更是国家科技实力的体现。这一进展为未来的科技创新注入了新的动力，而这一动力将在不久的将来推动各个领域的变革。

随着中国在量子科技领域的不断追赶与突破，未来或许会迎来一个由量子计算驱动的新时代，成为引领全球科技进步的重要力量。