光子处理器“点亮”量子计算。图片来源：《自然》在线版

科技日报记者 张梦然

英国《自然》杂志1日报告的一台量子光子处理器，仅需36微秒即可完成超级计算机需耗时超过9000年才能完成的一项任务。该系统相对过去展示的光子设备有所改进，可能代表了向创造量子计算机迈进的关键一步。

量子设备的一个关键目标是超越经典系统，建立“量子优越性”，但到目前为止只有少数实验报告了这一成果。展示量子系统对经典计算机优越性的方法之一，是比 较二者从描述光子通过网络传播特点的未知概率分布中取样的速度，称为高斯玻色取样。人们可以计算出经典计算机执行该任务所需时间。光子数量有一个阈值，在 此之上，经典计算机无法在合理时间内完成计算。

过去报告的实现高斯玻色取样的实验，最多使用113个光子，在固定镜子和透镜网络中传播。此次，加拿大“Xanadu”公司研究人员乔纳森·拉沃伊及其同 事报告的实验，在一个可编程光子单处理器上开展，可检测多达219个光子（平均125个）。他们提出，这是目前报告的最大的量子优越性光子实验。相对于其 他光子实验的性能改进，可归功于简化了检测光子实验、引入可编程性和降低对“欺骗”（指量子结果可以被经典算法重复）的脆弱性。

这一实验十分引人注目，因为相比此前的原理验证实验，可编程光子处理器更接近量子商用设备可能的形态。

在同时发表的新闻与观点文章中，巴西弗鲁米嫩塞联邦大学研究人员丹尼尔·布罗德写道，拉沃伊和同事的这项工作解决了技术难题，或许能使他们“在通向可行量子计算机的长期竞赛中领先”。