超越玻色子采样:高自旋采样作为实现量子霸权的实用路径

自量子计算科学诞生以来,一系列量子算法被提出,但其中只有少数在实验上展示了明确的量子优势。尽管Shor算法声名显赫,但其尚未在规模上超越经典方法。相比之下,Fock态玻色子采样在理论上已被确立为实现量子霸权的一种手段。然而,迄今为止,大多数现有的玻色子采样实验实现都基于高斯玻色子采样,其中输入态由光的压缩态组成。在该工作中,研究团队首次引入任意自旋-S态的自旋采样作为实现量子霸权的实用路径。研究人员发现,位点数m与自旋数n之间存在准线性标度关系,即m∼n1+ϵ,其中ϵ=3/(2S)与自旋量子数成反比。这表明,在自旋系统中,以m∼Ω(n1+ϵ)为特征的线性模式区域内的等效Fock态玻色子采样任务在实验上是可行的,且资源需求有所降低。

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