从可模拟性到连续变量量子计算机的通用性

量子计算机有望以传统计算机指数级的速度解决某些问题,但研究人员仍未完全理解其根本原因。虽然最受关注的量子计算模型采用量子比特(经典比特的量子对应物),但另一种构建量子计算机的方法正日益受到重视。连续变量设备利用电磁场等系统,具有无限范围的测量结果。面对这种无限维结构结合量子物理的复杂性,该研究团队提出了一个核心问题:连续变量量子计算机在何种情况下会展现出超越经典设备的优势?本论文通过探索经典可模拟电路与具备量子优势电路的分界来研究该问题。研究提出了一系列证明,展示即使对含有高维格纳负性的复杂电路——包括初始采用高维格纳负性Gottesman-Kitaev-Preskill态(在相空间中形成网格状结构)的电路——仍可实现多项式时间内的经典模拟。

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