上交大实现世界最大规模光量子计算芯片

金贤敏团队另一优势在于制备芯片的高效性。英国团队和意大利团队使用芯片需要多方协调：英国芯片由南安普顿大学加工，而送到牛津大学等其他大学使用，意大利芯片制备方和使用方分别在罗马和米兰，往往从提交任务到收到芯片需要数月。而金贤敏团队自主制备光子芯片，不到一天的时间内就能制备总计上万根波导的许多组阵列，科研上可以很快得到反馈。

第三个优势在于研究量子信息的专业性。德国以色列团队虽然早在2008年就开始制备光学芯片，但将其用于光学和传统物理的研究，团队没有量子研究的基础。金贤敏在创立团队之前已有十几年量子信息的研究经历，从初建团队就是专注于光学集成芯片在量子信息领域的应用，成为国际少有的能够同时自主制备二维光子芯片和开展量子信息研究的独立型团队。

另辟蹊径开发更加高效量子计算资源

在过去20年里，想要增加量子态演化维度，往往通过增加光子数的方式，这需要克服非常严峻的挑战：每个光子的效率都是有限的，而全部光子的效率相乘，乘积则会变得更小，而且整个实验台包括各种大大小小的透镜波片，牵一发则动全身，想要得到有效的结果，实验操作难度可想而之。

而金贤敏团队在掌握了传统的多光子技术的同时，开发了空间二维的维度来增加绝对计算能力。这项最大规模的空间二维量子行走实验演示，就不是通过传统的增加光子数的方式，而是通过增加量子演化系统的物理维度和复杂度来提升量子态空间尺度。基于三维光学集成芯片的空间二维量子行走，耦合效率高，而且由于复杂空间演化结构都集成在芯片内，不需要调节多光子实验中大量的透镜波片，因而实验台更加小巧便捷，操作也更加稳定。

这种另辟蹊径蹊径开发更加可行资源的方法，对于未来量子模拟计算的研究带来很大的启示。

量子信息时代中国科研工作者的使命

量子信息已经经历广泛原理性验证，正走出实验室，走向实用化，量子信息芯片化集成至关重要。上海交通大学团队将不断致力于量子信息技术芯片化和集成化研究，通过飞秒激光直写技术构建尺度和复杂度上都达到全新水平的光量子系统，推动新物理的探索和大规模光量子模拟计算机的研究。

金贤敏表示，在20世纪40-70年代计算机技术初步发展时期，基本上只有欧美数国活跃的身影；在量子计算这新一轮科技浪潮中，中国正以积极主动、昂然向上的姿态参与到国际竞争合作中，中国不只在”墨子号”量子通信方面大扬国威，也在光子玻色采样机、超导量子计算机、量子云等方面层层突围，现在又在集成光学量子计算芯片和模拟量子计算方面引领新的国际前沿。中国学者不断取得科学突破，后盾是中国国力的强大，和对国家科学技术的高度重视和大力支持。作为当代的中国科学工作者，深感幸运亦倍受激励！

本项研究以“Experimental Two-dimensional Quantum Walk on a Photonic Chip”为题在Science Advances（《科学进展》） （Sci.Adv。， eaat3174， 2018） 上发表，通讯作者为金贤敏特别研究员，第一作者为助理研究员唐豪博士，其他作者还包括林晓峰博士和博士生冯振、高俊等。本项目受到国家重点研发计划（2017YFA0303700），国家自然科学基金（61734005、11761141014、11690033及11374211），上海市教育委员会创新项目 （14ZZ020）， 上海科委（15QA1402200）， 国防科技大学高性能计算国家重点实验室（201511-01）、青年千人计划以及上海交大致远学院的大力支持。