量子机器 borealis 使用可编程光子传感器实现计算优势——赛斯维传感器网-ag尊龙凯时·中国官方网站

来自完全可编程光子处理器的高维 gbs。来自脉冲 opo 的单模压缩状态的周期性脉冲序列进入三个动态可编程的基于环路的干涉仪序列。每个环路包含一个 vbs，包括一个可编程移相器和一个光纤延迟线。在干涉仪的输出端，高斯状态被发送到一个 1 到 16 的二进制开关树 (demux)，它在 pnr 读出之前对输出进行部分解复用。在大约 36 μs 内得到的 216 个光子数的检测序列包括一个样本。光纤延迟和伴随的分束器和移相器在时间相邻和远距离模式之间实现门，从而实现量子电路中的高维连接。在每个循环阶段上方描绘了逐步合成的多部分纠缠高斯状态的晶格表示。第一阶段 (τ) 影响一维中近邻模式之间的双模式可编程门（绿色边缘），而第二阶段 (6 τ) 和第三阶段 (36 τ) 介导模式之间的耦合，这些模式之间由 6 个和 36 个时间箱隔开第二和第三维度（分别为红色和蓝色边缘）。设备的每次运行都涉及 1,296 个实际参数的规范，对应于所有 vbs 单元的设置顺序。信用：而第二个 (6 τ) 和第三个 (36 τ) 在第二维和第三维（分别为红色和蓝色边缘）中由 6 个和 36 个时间箱隔开的模式之间调节耦合。设备的每次运行都涉及 1,296 个实际参数的规范，对应于所有 vbs 单元的设置顺序。信用：而第二个 (6 τ) 和第三个 (36 τ) 在第二维和第三维（分别为红色和蓝色边缘）中由 6 个和 36 个时间箱隔开的模式之间调节耦合。设备的每次运行都涉及 1,296 个实际参数的规范，对应于所有 vbs 单元的设置顺序。

来自加拿大 xanadu 和美国国家标准与技术研究院的一组研究人员声称，他们的量子计算机 borealis 在应对玻色子采样挑战方面取得了计算优势。在他们发表在《自然》杂志上的论文中，该小组描述了他们的计算机以及它在应对挑战时的表现。巴西联邦弗鲁米嫩塞大学的丹尼尔·约斯特·布罗德 (daniel jost brod) 在同一期刊上发表了一篇新闻与观点文章，概述了量子计算的短暂历史以及团队在这项新工作上所做的工作。

随着对可用的量子计算机的工作继续进行，研究小组为他们正在研究的设备增加了更多的能力，然后对它们进行计算优势测试。此类测试旨在表明给定设备能够处理传统计算机需要很长时间才能运行的问题，以至于这样做是不切实际的。

在这项新工作中，研究人员使用光子机器来接受玻色子采样挑战，该机器使用光子来表示量子比特。技术上称为高斯玻色子采样挑战，它涉及准备光状态并引导它们通过分束器网络，然后计算有多少光子到达探测器。现代计算机在尝试挑战时会很快陷入困境，而理论表明量子计算机应该大放异彩。此前应对挑战的努力涉及使用 76 到 113 个光子。该团队在这项新工作中建造的机器能够访问多达 219 个光子，而平均为 125 个——这是一个重大的飞跃。

在运行挑战时，团队发现 borealis 能够在 36 微秒内完成指定任务。研究人员计算出，传统计算机大约需要 9000 年才能完成相同的任务。研究人员声称，这种差异显示了计算优势。研究人员通过测试北欧化工给出的输出结果更进一步，表明它不能被欺骗，证明它给出的答案是正确的。