由布里斯托大学制作
信用:CC0公共领域
布里斯托大学的量子研究人员大大缩短了模拟光学量子计算机的时间，比以前的方法加速了大约10亿次
量子计算机有望在某些问题上实现指数级加速，在从药物发现到电池新材料等领域都有潜在应用
但量子计算仍处于早期阶段，因此这些都是长期目标
尽管如此，在构建有用设备的过程中，仍有令人兴奋的中间里程碑
目前备受关注的是“量子优势”，量子计算机执行的任务甚至超过了世界上最强大的超级计算机的能力
中国科学技术大学的实验工作是第一个声称利用光子——光的粒子——的量子优势的，在一个被称为“高斯玻色子采样”的协议中(GBS)
他们的论文声称，这个在200秒内完成的实验将需要6亿年才能在世界上最大的超级计算机上模拟出来
面对这一挑战，布里斯托尔大学量子工程技术实验室(QET实验室)的一个团队与伦敦帝国理工学院和惠普企业公司的研究人员合作，将模拟时间缩短到几个月，加速因子约为10亿
他们的论文《高斯玻色子采样中量子优势的边界》今天发表在《科学进展》杂志上，发表之际，其他声称量子优势的实验方法，如谷歌量子计算团队的方法，也正在导致模拟这些实验的经典算法的改进
联合第一作者杰克·布尔默博士
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QET实验室的一名学生说:“一方面，研究人员正在努力构建越来越复杂的量子计算系统，他们声称传统计算机无法模拟这些系统，这是一场激动人心的竞赛
与此同时，像我们这样的研究人员正在改进模拟方法，这样我们就可以模拟这些被认为不可能模拟的机器！" “随着研究人员开发更大规模的实验，他们将寻求宣称量子相对于经典模拟的优势
我们的结果将提供一个重要的比较点，以此来建立未来GBS实验的计算能力，”联合第一作者布林·贝尔说，她是伦敦帝国理工学院的玛丽·居里研究员，现在是牛津量子电路的高级量子工程师
该团队的方法没有利用实验中的任何错误，因此下一步的研究是将他们的新方法与利用现实世界实验的不完美性的技术相结合
这将进一步加快模拟时间，并加深对哪些领域需要改进的理解
“这些量子优势实验代表了物理学和工程学的巨大成就
作为一名研究人员，为理解这些实验的计算复杂性的来源做出贡献是令人兴奋的
我们对我们所取得的巨大进步感到惊讶——你很少能声称自己发现了十亿倍的进步！”杰克·布尔默说
安东尼·莱恩是QET实验室的联合主任，也是这项工作的作者，他说:“随着我们开发更复杂的量子计算技术，这类工作至关重要
这有助于我们理解在开始解决影响我们所有人的清洁能源和医疗保健问题之前，我们必须克服的障碍
这项工作是英国量子计算和模拟中心和惠普企业的研究人员之间团队合作和协作的一个很好的例子
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