量子科技中心_量科网

通用量子计算需要一种能同时支持线性电路与关键性强非线性资源的架构。对于量子光学系统而言，如何将这类非线性元件与可扩展的线性光路集成一直是主要瓶颈，导致大多数光学实验无法实现非线性操作，因而难以达到通用计算标准。本工作报道了一种可扩展的光量子计算机，该平台通过将完全可编程、可扩展的线性光学网络与集成非线性模块无缝结合，实现了对通用量子门组的支持。这一系统能执行广泛的量子计算与模拟任务。 研究团队展示了光学Gottesman-Kitaev-Preskill态的准确定性生成——这类态是玻色子纠错的关键资源，但此前仅能通过概率性方法实现。此外，该平台成功模拟了以玻色-哈伯德模型为代表的复杂多体量子动力学。此类量子模拟任务长期以来被认为无法由仅限线性操作的光量子硬件完成。这些突破性能力得益于该工作提出的可扩展架构，为光量子模拟和容错量子计算确立了可行路径。