我国学者新型玻色采样实验开辟实现量子霸权新途径

新华社合肥6月13日电（记者徐海涛）近期，中科院院士、中国科学技术大学教授潘建伟及同事陆朝阳等人组成的团队，与中科院上海微系统与信息技术研究所尤立星研究员小组合作，实验研究了一种量子计算模型玻色采样对光子损失的鲁棒性，证明容忍一定数目光子损失的玻色采样可以带来采样率的有效提升。该研究成果为实现量子霸权开辟了一条高效的途径，日前发表在国际学术期刊《物理评论快报》上。

在量子计算领域，实现量子计算机在特定问题上优于经典计算机的实验被国际学术界称为量子霸权。2010年，美国麻省理工学院学者在理论上提出玻色采样，并严格证明此模型是实现量子霸权的有效途径之一，但玻色采样的一大实验挑战是光子的损耗。

近期，潘建伟研究团队在实验上探索了可容忍光子损耗的玻色采样，他们发展了国际上最高效率和品质的量子点单光子源，自主研发了集成127个分束器的具有最高透过率的光量子线路，再与尤立星小组研制的高性能超导纳米线单光子探测器相结合。实验证明，在损耗一定光子数的情况下，这种新型的玻色采样仍然保持其原来的“计算复杂度”，同时可以指数级地提升采样速率。