中科院院士、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授潘建偉及同事陸朝陽等人組成的團隊，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，實驗研究了一種量子計算模型玻色采樣對光子損失的魯棒性，證明容忍一定數(shù)目光子損失的玻色采樣可以帶來采樣率的有效提升。該研究成果為實現(xiàn)量子霸權(quán)開辟了一條高效的途徑，日前發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《物理評論快報》上。
在量子計算領(lǐng)域，實現(xiàn)量子計算機在特定問題上優(yōu)于經(jīng)典計算機的實驗被國際學(xué)術(shù)界稱為量子霸權(quán)。2010年，美國麻省理工學(xué)院學(xué)者在理論上提出玻色采樣，并嚴(yán)格證明此模型是實現(xiàn)量子霸權(quán)的有效途徑之一，但玻色采樣的一大實驗挑戰(zhàn)是光子的損耗。
近期，潘建偉研究團隊在實驗上探索了可容忍光子損耗的玻色采樣，他們發(fā)展了國際上最高效率和品質(zhì)的量子點單光子源，自主研發(fā)了集成127個分束器的具有最高透過率的光量子線路，再與尤立星小組研制的高性能超導(dǎo)納米線單光子探測器相結(jié)合。實驗證明，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的“計算復(fù)雜度”，同時可以指數(shù)級地提升采樣速率。
