論文の概要: Phase-Programmable Gaussian Boson Sampling Using Stimulated Squeezed Light

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.15534v2
• Date: Mon, 5 Jul 2021 16:15:59 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-24 19:35:38.275135
• Title: Phase-Programmable Gaussian Boson Sampling Using Stimulated Squeezed Light
• Title（参考訳）: 刺激光を用いた位相確率ガウスボソンサンプリング
• Authors: Han-Sen Zhong, Yu-Hao Deng, Jian Qin, Hui Wang, Ming-Cheng Chen, Li-Chao Peng, Yi-Han Luo, Dian Wu, Si-Qiu Gong, Hao Su, Yi Hu, Peng Hu, Xiao-Yan Yang, Wei-Jun Zhang, Hao Li, Yuxuan Li, Xiao Jiang, Lin Gan, Guangwen Yang, Lixing You, Zhen Wang, Li Li, Nai-Le Liu, Jelmer Renema, Chao-Yang Lu, Jian-Wei Pan
• Abstract要約: 144モードフォトニック回路から最大113個の検出イベントを生成するGBS実験を報告した。 我々は、新しい高輝度でスケーラブルな量子光源を開発し、励起された励起光子のアイデアを探求する。 フォトニック量子コンピュータのJiuzhang 2.0は、ヒルベルト空間の次元を最大1043ドル、サンプリングレートをブルートフォースシミュレーションよりも1024ドル速くする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 32.20791352792308
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The tantalizing promise of quantum computational speedup in solving certain problems has been strongly supported by recent experimental evidence from a high-fidelity 53-qubit superconducting processor1 and Gaussian boson sampling (GBS) with up to 76 detected photons. Analogous to the increasingly sophisticated Bell tests that continued to refute local hidden variable theories, quantum computational advantage tests are expected to provide increasingly compelling experimental evidence against the Extended Church-Turing thesis. In this direction, continued competition between upgraded quantum hardware and improved classical simulations is required. Here, we report a new GBS experiment that produces up to 113 detection events out of a 144-mode photonic circuit. We develop a new high-brightness and scalable quantum light source, exploring the idea of stimulated squeezed photons, which has simultaneously near-unity purity and efficiency. This GBS is programmable by tuning the phase of the input squeezed states. We demonstrate a new method to efficiently validate the samples by inferring from computationally friendly subsystems, which rules out hypotheses including distinguishable photons and thermal states. We show that our noisy GBS experiment passes the nonclassicality test using an inequality, and we reveal non-trivial genuine high-order correlation in the GBS samples, which are evidence of robustness against possible classical simulation schemes. The photonic quantum computer, Jiuzhang 2.0, yields a Hilbert space dimension up to $10^{43}$, and a sampling rate $10^{24}$ faster than using brute-force simulation on supercomputers.
• Abstract（参考訳）: 特定の問題を解くための量子計算の高速化は、高忠実度53量子ビット超伝導プロセッサ1と最大76個の検出光子を持つガウスボソンサンプリング(GBS)による最近の実験的証拠によって強く支持されている。 局所的な隠れ変数理論を否定し続けたベルの実験の高度化と類似して、量子計算上の優位性試験は、拡張教会チューリング論に対するますます説得力のある実験的証拠を提供すると期待されている。 この方向には、アップグレードされた量子ハードウェアと改良された古典シミュレーションの継続的な競合が必要である。 ここでは144モードのフォトニック回路から最大113個の検出イベントを生成する新しいgbs実験について報告する。 我々は、高輝度でスケーラブルな新しい量子光源を開発し、励起された圧縮光子のアイデアを探求した。 このGBSは入力圧縮状態の位相を調整してプログラム可能である。 本稿では,光子や熱状態を含む仮説を規定する,計算に親しみやすいサブシステムから推論することで,試料を効率的に評価する方法を示す。 提案手法は,不等式を用いた非古典性テストに合格し,非自明な実高次相関をgbs試料に有することを示す。 フォトニック量子コンピュータの Jiuzhang 2.0 はヒルベルト空間の次元を 10^{43}$ とし、サンプリングレート 10^{24}$ はスーパーコンピュータのブルートフォースシミュレーションよりも高速である。

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