據(jù)英國《每日郵報(bào)》9月19日（北京時(shí)間）報(bào)道，由英國布里斯托爾大學(xué)研究人員領(lǐng)導(dǎo)的國際研究小組制造出了一種新型的光子芯片，并在其上實(shí)現(xiàn)了雙光子量子漫步。研究人員表示，他們的研究開辟了量子計(jì)算的新道路。
　　英國布里斯托爾大學(xué)量子光學(xué)中心的科學(xué)家們成功制造出了這種光子（硅）芯片。他們讓兩個(gè)完全相同的光粒子（光子）通過一個(gè)硅芯片上的電路網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了被稱為量子漫步（Quantum Walk）的物理過程。之前已經(jīng)有研究小組實(shí)現(xiàn)了單光子的量子漫步，而這是科學(xué)界首次實(shí)現(xiàn)兩個(gè)光粒子的量子漫步，其影響非常深遠(yuǎn)。
　　量子光學(xué)中心的主任杰里米?奧布萊恩表示，科學(xué)界普遍認(rèn)為，量子計(jì)算機(jī)的問世至少還需要25年。而雙光子的光子芯片系統(tǒng)意味著量子信息科學(xué)領(lǐng)域的全新開始，使用該新技術(shù)，量子計(jì)算機(jī)有望在10年內(nèi)問世，其計(jì)算能力將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)。
　　從單光子量子漫步到雙光子量子漫步的跨越并非“小菜一碟”，因?yàn)橐ＷC兩個(gè)光子在所有方面完全相同非常困難。另外，單光子量子漫步可以用經(jīng)典波動(dòng)理論來解釋；而雙光子量子漫步無法用任何經(jīng)典理論來解釋，完全是一種量子現(xiàn)象。
　　奧布萊特表示，目前能夠直接實(shí)現(xiàn)和觀測雙光子的量子漫步，接下來就可以在這種光子芯片上實(shí)現(xiàn)三光子甚至多光子的量子漫步。需要指出的是，這種擴(kuò)展不是簡單的光子數(shù)目的增長，而是一個(gè)非常大的挑戰(zhàn)：每添加一個(gè)光子，能夠解決的問題的復(fù)雜度將成指數(shù)級(jí)增加。
　　該研究團(tuán)隊(duì)希望盡快將其最新研究成果直接用于研發(fā)新的模擬工具；而從長遠(yuǎn)來看，基于多光子量子漫步的量子計(jì)算機(jī)能夠被用來模擬諸如超導(dǎo)、光合作用等由量子力學(xué)規(guī)律主導(dǎo)的復(fù)雜現(xiàn)象。奧布萊恩表示，他們的技術(shù)不僅能幫助人們更好地理解這些重要的物理現(xiàn)象，還有助于研發(fā)出更高效的太陽能電池、超高速和超高效的搜索引擎、高科技材料以及新藥等。
　　接下來，這個(gè)包括了日本東北大學(xué)、以色列魏茨曼科學(xué)研究所、荷蘭屯特大學(xué)研究人員的國際研究小組計(jì)劃利用這款光子芯片來進(jìn)行量子力學(xué)方面的模擬實(shí)驗(yàn)，同時(shí)打算使用更多的光子和更大的電路回路來完成更復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)。