PDF《2018~2019 年度广东省重大科技专项 “量子科学与工程”申...》

5 - 专题五:量子计算云平台(专题编号:0328)

(一) 研究内容. 开放和适配各类通用量子计算硬件系统的云平台及相关应用 核心技术. 主要包括:1.研制底层的量子计算硬件设备微型核磁共 振设备和量子测量和操控系统.2.研制适用于核磁共振量子计算、 超导量子计算和离子阱量子计算等量子计算硬件设备的通用量子 计算云平台框架.3.研制具备可扩展量子计算功能的应用软件模 块、量子操作系统,包括量子人工智能模块等.4.量子霸权验证技 术开发. 5.量子化学和多体系统的量子模拟. 6.量子人工智能系统.

(二) 考核指标. 1.自主研发微型核磁共振谱仪: 在合适的磁场强度下达到高精 度的磁场均匀度,以及实现精确地温度控制,达到国内领先水平. 2.量子测量和操控系统:高信噪比、精确的相位控制、以及高精度 的脉冲波形,脉冲相位、强度和宽度可任意设置,实现量子操控 脉冲序列生成的自动化. 3.云平台框架:可接入任意多台通用量子 计算硬件设备,至少接入

3 种不同平台的量子计算设备(包括但 不限于核磁共振量子计算, 超导芯片量子计算, 离子阱量子计算) , 可接入同一类平台下多台量子计算设备,实现用户管理和任务优 化,实现多用户同时在线,实现硬件控制层的开放 API.4.量子人 工智能模块:利用通用量子计算硬件实现多种量子计算算法,利 用机器学习提高量子计算操控精度.5.对某些量子比特的量子线 路,判断要达到量子霸权(quantum supremacy)的资源需要.6. -

6 - 针对多量子比特的实验平台, 给出可行的量子化学和多体系统的 模拟方案.7.参与国际性量子软件开发项目, 自主开发具有量子优 势的量子人工智能系统,参与制定量子软件国际标准,防止欧美 核心技术垄断. 专题六:面向量子计算/模拟的全光量子计算/模拟芯片研发 (专题编号:0329)

(一) 研究内容. 重点研发面向量子计算/模拟的全光量子芯片,利用混合集成 技术实现片上单光子源、纠缠光源、单光子移相器、高速光开关、 单光子频率转换器和单光子探测器的集成,构建量子计算与量子 模拟的通用光学实验平台,为演示量子霸权打下基础.

(二) 考核指标. 1.实现芯片上触发式单光子源,单光子纯度高,收集效率高. 2.实现芯片上触发式纠缠光子源,纠缠保证度高, 光子对收集效率 高,光子不可分性可见度高.3.基于硅基(Si,SiN)自发四波混 频效应的集成纠缠光子源.4.演示硅基光波导(Si,SiN) ,铌酸锂 移相器以及超导材料的单片集成.5.研发规模多路的高速光开关, 开关时间短.6.研发单光子频率转换器,频率转换效率较高. -

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