对经典性的无条件且指数级大规模违背
检验量子力学预测是数十年来主要的实验研究方向之一。近期技术突破催生了一系列通过特定计算任务验证非经典性的实验展示。但这些实验存在依赖复杂性理论假设、易受硬件噪声干扰及验证效率低下等局限,其可扩展性受到质疑。该研究团队提出采用基于互补采样的游戏来检验非经典性——当输入输出均为概率分布样本时,这一高效可验证的问题能实现量子与经典计算间的最大可能分离。当输入限制为受Bernstein-Vazirani问题启发的实例时,该游戏能在不依赖计算难度假设的前提下,呈现对经典理论的指数级违背。研究人员在Quantinuum公司的H2型囚禁离子量子计算机上执行该游戏,实验涉及多达55个量子比特的数千种不同电路。观测结果可通过系统性采用量子策略来解释,从而以高效且可扩展的方式进一步证实了该硬件的量子特性。



