利用一個利用光量子特性的緊湊型光學平臺，Roberto Morandotti教授和他的團隊距離實現(xiàn)第一臺強大的光子量子計算機又近了一步。在“自然物理學”雜志上，INRS研究人員揭示了已經(jīng)產(chǎn)生了一類特定的量子態(tài)-d-級簇狀態(tài)，以及用它們來實現(xiàn)新的量子運算。所展示的狀態(tài)表現(xiàn)出獨特的性質(zhì)，使得它們比迄今為止所證明的任何其他狀態(tài)更強大和更強大。

近十年來，Roberto Morandotti教授一直在通過開發(fā)使用光粒子(光子)作為數(shù)據(jù)媒體的芯片，逐步建立一個雄心勃勃的系統(tǒng)。在這些硬幣大小的芯片結(jié)構(gòu)上，光子被生成并轉(zhuǎn)換，因此可以為它們分配獨特的量子特性。他的團隊是第一個成功創(chuàng)建高維(即quDit)光學集群狀態(tài)的團隊，這是能夠持續(xù)發(fā)揮利用量子計算能力的元素之一。

電子計算機系統(tǒng)已接近其能力極限，但對更高計算能力的需求不斷增長。這就是為什么科學家們正在轉(zhuǎn)向量子計算，研究如何在光粒子中編碼大量信息并進行前所未有的復(fù)雜計算。

為此，數(shù)據(jù)介質(zhì)必須轉(zhuǎn)移到量子比特(或量子比特)，這是傳統(tǒng)比特的非經(jīng)典計算等價物。通過明智地設(shè)計光子的量子態(tài)，可以增加量子位的信息存儲容量并增強它們以獲得所謂的quDits。然后，通過將quDits分組成簇，基于所謂的“單向”方案的量子計算操作變得可能。

量子計算的其他方法使用離子，原子或其他量子資源，但是將它們操縱向更高維編碼的努力效率低下。根據(jù)為這項研究做出貢獻的電信專家JoséAzaña教授(INRS)的說法，光子還具有另一個優(yōu)勢：“它們用于通過現(xiàn)有電信系統(tǒng)中的光纖傳輸信息。這意味著具有受控量子特性的光子也可以傳播通過這些相同的渠道而不失去他們的屬性。“

自然物理學文章中描述的聚類狀態(tài)的復(fù)雜性和豐富性是前所未有的。此外，研究人員團隊還首先通過利用已實現(xiàn)的集群狀態(tài)執(zhí)行高維量子計算操作來實現(xiàn)另一個目標。

他們證明了光具有為未來超高速計算機供電的所有必要功能。在一次重大飛躍中，這是通過與現(xiàn)有技術(shù)兼容的緊湊系統(tǒng)完成的。由INRS團隊開發(fā)的平臺能夠產(chǎn)生具有足以實現(xiàn)量子計算目標的復(fù)雜性的量子態(tài)，從而為單向量子計算機鋪平了道路。