这篇会讲一讲积和式 (Permanent) 和 #P-completeness, 以及玻色采样 (Boson Sampling) 之间的联系. 用以展示量子计算优越性 (quantum conputational supremacy) [6] 的候选问题有很多, 不过玻色采样 (Boson sampling) 很可能是知名度最高的问题之一. 这一问题的美妙之处在于, 它联系了线性光学和积和式 ...
科研进展 | 要被打脸?玻色采样还能证明量子优越性吗? 高斯玻色子采样是一种非普适量子计算形式,被认为是实验上展示量子优势的有力候选者。虽然有证据表明无噪声的高斯玻色子采样很难使用经典计算机有效模拟,但当前的高斯玻色子采样实验不可避免地受到高光子损失率和其他噪声源的影响。尽管如此,目前仍然认为很难用...
近期,上海交通大学物理与天文学院金贤敏研究组依托飞秒激光直写技术制备三维光子芯片对基于玻色采样的量子加密算法应用进行了研究。通过实验证实了利用粗粒度玻色采样实现单向加密函数这一方案的可行性,开拓了玻色采样用于量子加密算法的实验研究先例,相关研究工作近期以「Experimental Boson Sampling Enabling Cryptographic One...
自谷歌于2019年宣布通过超导量子处理器Sycamore实现“量子优越性”²以来,尽管一些争议尚存,量子计算已经迈进了嘈杂中型量子时代(Noisy Intermediate-Scale Quantum, NISQ)³。而玻色采样(Boson sampling)⁴长期以来被认为是实现“量子优越性”的另一候选者。光学平台由于具有光子相干时间长,鲁棒性好等特点,对于实现...
为了计算积和式,我们需要的物理实验就是玻色采样问题。 4 玻色采样问题 微观粒子分为玻色子和费米子,它们最大的区别是是否满足泡利不相容原理。光子就是玻色子,它不满足泡利不相容原理,两个光子可以处于完全相同的状态,我们称为全通同粒子。而电子就是费米子,两个电子不能处于全部相同的状态。
如上所述,玻色取样的本质就是生成模拟信号,是蒙特卡洛模拟。在数字计算机中实现的蒙特卡洛模拟,是通过软件来实现的模拟,而玻色取样则是通过硬件来实现的蒙特卡洛模拟。 模拟信号,与经典计算机的数字信号各有优缺点。模拟信号的优势是精度趋于无穷大,生成速度快,这是数字信号无法比拟的。例如点燃一个鞭炮,可以瞬间爆炸出...
玻色采样算法可以用来解决多种问题,包括模拟量子系统、模拟粒子的统计行为以及生成符合特定分布的随机数等。在物理学中,玻色采样算法可以用来研究玻色爱因斯坦凝聚(Bose-Einstein condensation)等现象。在计算机科学中,玻色采样算法可以用于优化问题、图像处理和模式识别等领域。在机器学习中,玻色采样算法可以用来生成符合特...
如上所述,玻色取样的本质就是生成模拟信号,是蒙特卡洛模拟。在数字计算机中实现的蒙特卡洛模拟,是通过软件来实现的模拟,而玻色取样则是通过硬件来实现的蒙特卡洛模拟。 模拟信号,与经典计算机的数字信号各有优缺点。模拟信号的优势是精度趋于无穷大,生成速度快,这是数字信号无法比拟的。例如点燃一个鞭炮,可以瞬间爆炸出...
玻色采样的主要用途之一是在统计学中进行随机抽样。通过玻色采样,我们可以从一个已知的概率分布中抽取样本,以获取样本的分布情况,从而对整个总体进行推断。这在统计推断、假设检验等领域中具有重要意义。 玻色采样在物理学中也有广泛应用。例如,在粒子物理学中,研究高能粒子碰撞过程中产生的粒子分布情况时,可以利用玻色...
其实,量子原型机“九章“的玻色采样过程与此类似。通过一套量子装置,得到了一个概率结果,这个概率结果如果用经典计算机计算非常复杂,但是用量子装置却可以立刻得到结果。 2 行列式 九章到底计算了一个什么问题呢?我们要从大学一年级时,我们学习过的线性代数上的一个概念——行列式说起。