在此階段，量子技術仍然受到諸如量子比特數量少和有效量子運算深度較淺等問題的困擾。在?束縛跳舞?的情況下，如何最大程度地利用量子資源以及設計配備有量子算法的可編程且實用的量子裝置壹直是該領域迫切期望的事情。我國量子領域專家強曉剛這次的結果是壹個具有實際潛力的量子裝置。要了解這種可編程的基於矽的光學量子計算芯片，您必須首先了解Quantum Walk，它與經典的隨機遊走相對應，並且比後者具有更多的可能性。
例如，強曉剛說，經典的隨機行走就像醉漢的行走，即不規則行走的路徑。具體來說，在經典隨機行走中，粒子在離散空間周圍隨機行走，並且其方向和位移可以針對每個步驟用隨機變量標記。因為它是隨機的，所以粒子是向左移動還是向左移動在右側，都有壹半的概率。在量子行走過程中，粒子會受到諸如量子疊加和量子幹涉之類的特性的影響。因此，在壹個時間單位內，粒子有可能向左和向右移動。
在量子世界中，由於粒子遵循諸如量子疊加和量子幹涉之類的量子物理學定律，因此粒子每次?行走?時的位移都有更多的可能性。這壹功能使量子步態比經典的隨機步態快得多，並且在加速模式識別，計算機視覺，網絡分析和導航方面具有巨大的潛力。例如，量子行走可用於確定兩個圖形是否具有相同的結構，並分析圖形之間的相似性。以前，壹些研究人員使用集成波導陣列來實現多光子量子行走。也有研究實現了量子行走的模擬。但是，許多研究中的量子步態實驗受到設備本身的光子電路結構的限制，並且經常有必要對光子電路結構進行動態修改，以觀察具有不同參數的量子步態的變化。
除了模擬相關粒子的量子行走動力學外，強曉剛的可編程矽基光學量子芯片還可以完全控制量子行走的所有重要參數，例如哈密頓量，演化時間，粒子全同性和粒子交換對稱性。因此，期望在短時間內誕生基於該芯片的用於量子行走的專用計算機。據報道，芯片尺寸為11?3平方毫米。該芯片包含糾纏光子源，可配置的光網絡和其他部件。使用片上組件的電氣控制，可以控制光量子狀態，從而可以對量子信息進行編碼，以及映射量子算法。簡而言之，該芯片具有集成度高，穩定性高和精度高的優點。