国防科学技术大学27日透露，该校计算机科学学院的QUANTA团队已与军事科学院，中山大学及其他国内外单位联手开发新的可编程芯片的光学量子计算芯片，通过量子算法实现各种图论问题的解决。将来，它将应用于大数据处理等领域。
国际权威杂志《科学进步》（Science Advances） （“科学进步”）已经发表了结果。具有实用价值的量子计算机是量子计算领域最重要的发展目标。
然而，在当前的量子技术水平上，例如量子位数量少和有效量子运算的深度较浅，如何最大程度地利用量子资源以及设计能够编程和运行具有实际前景的量子算法的量子设备是重要的挑战。在量子计算领域。
国防科学技术大学，军事科学研究院，中山大学等国内外机构的研究人员开发了一种具有可编程量子算法的光量子芯片，用于解决图论问题，并提出了一种光量子芯片的结构。可以对其进行动态编程以实现多粒子量子行走。
量子行走是量子物理学世界中独特的数学模型，也是重要的量子计算模型，也是许多量子算法的重要核心。所提出的结构可以充分控制量子行走的演化时间，哈密顿量，粒子身份，粒子交换特性等要素，实现不同参数的量子行走过程，并支持基于量子行走模型的一系列量子算法的运行。
基于提出的结构，研发人员使用基于硅的集成光学技术来设计和实现可编程的光量子计算芯片。该芯片通过对片上组件的电控，将纠缠的光子源，可配置的光网络等集成在一起，实现对光量子态的控制，从而实现了量子信息的编码和量子算法的映射，具有集成度高，稳定性高，精度高等优点。
研究人员还通过对已开发的光学量子计算芯片进行编程和运行，论证了用于解决图论问题（例如顶点搜索和图同构）的量子算法解决方案。图论问题是许多重要应用程序（例如大数据处理）的核心数学问题。
在解决图论问题方面，与传统算法相比，各种量子算法具有不同程度的计算加速潜力。随着芯片规模和光子数量的增加，新型可编程硅基光量子计算芯片可以解决的图形问题的规模也在迅速增长。
这一成就证明了基于硅的光量子芯片技术在实现特定量子计算应用方面的巨大潜力。