綜合英美媒體9月18日報道，由英國布裏斯托爾大學領導的國際研究小組日前成功研製出速度更快、信息存儲量更大的光粒子（以下簡稱光子）芯片，爲量子計算開闢了新道路。科學家相信，人類有望在10年內製造出量子計算機，實現傳統計算機無法完成的複雜運算。
1-爲量子計算機開闢新道路
量子計算機是一種全新的基於量子理論的計算機。不同於使用二進制或三極管的傳統計算機，量子計算機應用的是量子比特，可以同時處在多個狀態，而非像傳統計算機那樣只能處於0或1的二進制狀態。鑑於這種特性，量子計算機可存儲和處理的信息是傳統計算機不可企及的。
布裏斯托爾大學量子光學中心主任傑里米?奧布萊恩教授說：“過去科學界普遍認爲，量子計算無法在25 年內實現，但現在我們相信，利用新的光子芯片技術，超越傳統計算機的量子計算機10 年之內就可能誕生。”
2-首次實現雙光子的量子漫步
奧布萊恩教授介紹稱，在實驗中，研究者成功讓兩個完全相同的光子“走”過一個硅芯片上的電路網，從而完成了一種被稱爲量子漫步（Quantum Walk）的物理過程。之前已有研究人員搞過單光子的量子漫步，此次雙光子的量子漫步則是首次實現和被觀測到。接下來，科學家還要在這種光子芯片上進行三光子甚至多光子的量子漫步。
“從單光子到雙光子並不是簡單的跨越，要實現光子間的這種相互作用，必須保證這兩個光子在所有方面完全相同。通過操縱雙光子系統，計算能力將得到指數級提高，”奧布萊恩教授說道。
3-能解決“不計其數”的難題
“這項技術開闢了量子信息科學的一個新領域，爲實現量子計算鋪平了道路，而量子計算的實現將幫助我們理解最爲複雜的科學問題。”
雖然前路艱難，但這一研究未來極有可能帶來一系列重大科學突破——如果說單光子的量子漫步能產生10項突破，那麼雙光子的量子漫步就能有100項，三光子就能有1000項，更多光子的量子漫步所能爲人類解決的難題是難以估計的。
4-亦可用於更多領域
“我們的技術不僅能幫助人們更好地理解這些重要的物理現象，還能應用在高效太陽能電池、超高速搜索引擎、高科技材料和新葯開發等領域。基於多光子量子漫步的量子計算機則可用來模擬諸如超導、光合作用等由量子力學規律主導的複雜現象，”奧爾布萊恩教授說。
現在，這個由布裏斯托爾大學、日本東北大學、以色列魏茨曼科學研究所和荷蘭屯特大學的科學家組成的國際研究小組將利用光子芯片來進行量子力學模擬，並準備通過增加光子數和增大芯片尺寸等手段來完成更復雜的實驗。