量子计算机有望推动大大提升当今计算机的计算能力，但这种潜力尚未实现。在欧盟资助的 PHOQUSING 项目中，研究人员开发出了一种基于尖端集成光子学的混合计算系统，该系统结合了经典和量子过程。

图片来源：ArtemisDiana，Shutterstock

该项目的目标是开发一种量子采样机，将欧洲置于光子量子计算的前沿。考虑到这一目标，荷兰的 PHOQUSING 项目合作伙伴 QuiX Quantum 创造了最大的与量子点兼容的量子光子处理器（纳米尺寸的半导体晶体，在紫外线照射下会发出各种颜色的光）。处理器是量子采样机的核心部件，是一种近期能够展现出量子优势的量子计算设备。

“基于光的量子采样机被认为非常有希望展示量子优势，”QuiX Quantum 网站上发布的新闻报道：“从概率分布中抽取样本的问题，在数学上对于经典计算机来说过于复杂，但可以通过让光通过这种量子采样机传播 来轻松解决。量子采样机的核心是大规模线性光学干涉仪，即光子处理器。”

研究团队开发的处理器是“创纪录尺寸”的 20 模氮化硅光子芯片，经过优化，可用于近红外波长范围，工作波长为 925 纳米。该处理器具有 190 个单元和 380 个可调元件的 20 种输入模式，可能使该处理器成为当今最复杂的光子芯片。除了大量模式之外，量子光子处理器的主要特点还包括低光损耗（每个模式 2.9 分贝）和高保真度（置换矩阵为 99.5%，Haar 随机矩阵为 97.4%）。交钥匙处理器还可以实现高可见度量子干涉 (98 %)。

Fabio Sciarrino 教授说：“QuiX Quantum 提供的成熟的高性能光子技术对于项目的成功至关重要，因为它满足了开发有用的量子计算所需的科学向技术过渡的需求。”

该项目汇集了来自法国、意大利、荷兰和葡萄牙的七个合作伙伴：五个学术和研究机构以及两个工业参与者，都是量子信息处理和集成光子学领域的欧洲领导者。