基于200个有效量子比特的全息随机电路采样的量子优势

量子计算机在解决特定问题上展现出超越经典计算机的潜力。虽然大规模量子算法需要容错设备,但在现有设备上展示近期的量子优势仍具有重要里程碑意义。随机电路采样已成为此类演示的主要候选方案,然而现有实现方案通常未能充分利用电路深度,限制了可实现的优势。该研究团队提出了一种全息随机电路采样算法,通过利用重复交互和电路中间测量,显著提升了采样复杂度。该方法使得有效采样维度随着电路深度扩展,最终实现采样复杂度的指数级增长。在仅使用IBM量子设备20个物理量子比特的条件下,研究人员通过实验展示了等效于200个量子比特的有效采样,其交叉熵基准保真度达到0.0593,为利用空间和时间量子资源的协同效应开辟了实现可扩展量子优势的新路径。

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提交arXiv: 2025-11-07 17:09

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