中科院院士、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授潘建偉及同事陸朝陽(yáng)等人組成的團(tuán)隊(duì)，與中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所尤立星研究員小組合作，實(shí)驗(yàn)研究了一種量子計(jì)算模型玻色采樣對(duì)光子損失的魯棒性，證明容忍一定數(shù)目光子損失的玻色采樣可以帶來(lái)采樣率的有效提升。該研究成果為實(shí)現(xiàn)量子霸權(quán)開(kāi)辟了一條高效的途徑，日前發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《物理評(píng)論快報(bào)》上。
在量子計(jì)算領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算機(jī)在特定問(wèn)題上優(yōu)于經(jīng)典計(jì)算機(jī)的實(shí)驗(yàn)被國(guó)際學(xué)術(shù)界稱為量子霸權(quán)。2010年，美國(guó)麻省理工學(xué)院學(xué)者在理論上提出玻色采樣，并嚴(yán)格證明此模型是實(shí)現(xiàn)量子霸權(quán)的有效途徑之一，但玻色采樣的一大實(shí)驗(yàn)挑戰(zhàn)是光子的損耗。
近期，潘建偉研究團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)上探索了可容忍光子損耗的玻色采樣，他們發(fā)展了國(guó)際上最高效率和品質(zhì)的量子點(diǎn)單光子源，自主研發(fā)了集成127個(gè)分束器的具有最高透過(guò)率的光量子線路，再與尤立星小組研制的高性能超導(dǎo)納米線單光子探測(cè)器相結(jié)合。實(shí)驗(yàn)證明，在損耗一定光子數(shù)的情況下，這種新型的玻色采樣仍然保持其原來(lái)的“計(jì)算復(fù)雜度”，同時(shí)可以指數(shù)級(jí)地提升采樣速率。
