論文の概要: Classical models are a better explanation of the Jiuzhang 1.0 Gaussian Boson Sampler than its targeted squeezed light model

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.10058v4
• Date: Tue, 18 Oct 2022 13:26:35 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-04 08:01:06.501227
• Title: Classical models are a better explanation of the Jiuzhang 1.0 Gaussian Boson Sampler than its targeted squeezed light model
• Title（参考訳）: 古典的なモデルは、ターゲットの絞った光モデルよりもjiuzhang 1.0 gaussian boson samplerのより良い説明である
• Authors: Javier Mart\'inez-Cifuentes, K. M. Fonseca-Romero, Nicol\'as Quesada
• Abstract要約: 我々は、Juzhang 1.0 と Jiuzhang 2.0 の実験の検証のための代替古典的仮説を提案する。 その結果,今後のGBS実験の検証において考慮すべき新たな仮説が得られた。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Recently, Zhong et al. performed landmark Gaussian boson sampling experiments with up to 144 modes using threshold detectors. The authors claim to have achieved quantum computational advantage with the implementation of these experiments, named Jiuzhang 1.0 and Jiuzhang 2.0. Their experimental results are validated against several classical hypotheses and adversaries using tests such as the comparison of statistical correlations between modes, Bayesian hypothesis testing and the Heavy Output Generation (HOG) test. We propose an alternative classical hypothesis for the validation of these experiments using the probability distribution of mixtures of coherent states sent into a lossy interferometer; these input mixed states, which we term squashed states, have vacuum fluctuations in one quadrature and excess fluctuations in the other. We find that for configurations in the high photon number density regime, the comparison of statistical correlations does not tell apart the ground truth of the experiment (two-mode squeezed states sent into an interferometer) from our alternative hypothesis. The Bayesian test indicates that, for all configurations excepting Jiuzhang 1.0, the ground truth is a more likely explanation of the experimental data than our alternative hypothesis. A similar result is obtained for the HOG test: for all configurations of Jiuzhang 2.0, the test indicates that the experimental samples have higher ground truth probability than the samples obtained form our alternative distribution; for Jiuzhang 1.0 the test is inconclusive. Our results provide a new hypothesis that should be considered in the validation of future GBS experiments, and shed light into the need to identify proper metrics to verify quantum advantage in the context of GBS. They also indicate that a classical explanation of the Jiuzhang 1.0 experiment, lacking any quantum features, has not been ruled out.
• Abstract（参考訳）: 最近、Zhongらはしきい値検出器を用いて最大144モードのガウスボソンサンプリング実験を行った。 著者らはこれらの実験の実装により、Juzhang 1.0 と Jiuzhang 2.0 という量子計算上の優位性を達成したと主張している。 これらの実験結果は、モード、ベイズ仮説テスト、重出力生成(hog)テストとの統計的相関の比較などのテストを用いて、いくつかの古典的な仮説と敵に対して検証される。 本稿では, 干渉計に送信されたコヒーレント状態の混合物の確率分布を用いて, これらの実験を検証するための古典的仮説を提案する。 高光子数密度系における構成について、統計相関の比較は実験の基礎的真実(2モードの圧縮状態が干渉計に送信される)を我々の代替仮説と区別しない。 ベイズテストは、Juzhang 1.0以外のすべての構成について、基礎的な真実は我々の代替仮説よりも実験データのよりありそうな説明であることを示している。 同様の結果がホグテストで得られた:jiuzhang 2.0の全ての構成について、実験サンプルは我々の代替分布で得られたサンプルよりも高い基底真理確率を持つことを示し、jiuzhang 1.0ではテストは決定的ではない。 本結果は,今後のGBS実験の検証において考慮すべき新しい仮説を提供し,GBSの文脈で量子優位性を検証するための適切なメトリクスを特定する必要性に光を当てた。 また、量子的特徴を欠いたJuzhang 1.0実験の古典的な説明は除外されていないことも示している。

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