（图片来源：卢朝阳/中国科学技术大学）
一组研究人员通过干涉仪发送了20个无法区分的光子并测量了其中的14个光子是如何从另一面出现的。这一“壮举”看似平常，但它被认为是量子计算领域的一个里程碑：表明了经典系统无法真实模拟量子系统的那一天已经离我们不远了。
解决玻色子采样问题意味着在经过一系列具有多种可能结果或“模式”的转换程序后，预测出一组输入玻色子（通常是光子）的分布。对可能的分布范围进行采样的最有效方法是通过实验来将计算结果“物理化”。在这种情况下，光子的量子行为在协商设置时会固有地包含在内。直到最近，玻色子采样实验还涉及少数光子和少于16种可能的模式，且最多提供了成千上万种可能的输出构型。即使对于简单的经典计算机，在这种情况下计算出的全部结果也是琐碎的，这使得它无法很好地测试量子计算方法的能力。
中国科学技术大学（合肥）的潘建伟和卢朝阳及其合作者创建了一个可处理多达20个光子的光学系统。光子同时通过由数百个分束器组成的60模式干涉仪引导，并使用60个光子计数检测器进行测量。在排除系统中不可避免的损失之后，研究人员发现他们每次可以对多达14个光子运行常规检测，从而产生具有3.7×1014自由度的输出。这个巨大的可能性空间（比以前获得的空间大十个数量级）由团队内的量子计算装置在几分钟之内进行采样和验证；而一台经典的超级计算机则要花费数小时才能验证出结果。
这项研究发表在《物理评论快报》上。
作者：Marric Stephens
翻译：邱家曦
审校：罗广桢
引进来源：美国物理学会（APS）
本文来自：环球科学
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