图1：多光子玻色子采样的实验装置示意图。该设置包括４大关键部分：单光子源、多路复解析器（demulitplexer）、超低损耗光子测量阵列和光子探测器。脉冲皮秒激光泵浦InAs/GaAs量子点，产生单光子源和一个直径 2μm 的微柱腔进行耦合，共振时产生 7.63(23) 的 Purcell 因子。一个共焦显微镜以交叉极化配置（cross polarization configuration）工作，消除激光背景。单模光纤用来收集共振荧光单光子，然后导入多路复解器，后者由 Pocke盒和偏振分束器组成，四组这样的模块将光子分为５个空间模式，经过特定的光纤延时后，光子被注入到低损耗测量阵列进行波色采样实验，光子检测阵列由五个输入九个输出端口组成，中间是由 36个分束器和反射镜组成。９个单光子检测器会测量干涉仪的输出，时间-数字转换器（TDC）用来分析多光子的符合。

　　图2：用于玻色子采样的单光子源和干涉仪示意图。a，通过量子点的脉冲共振激发观察到的 Rabi 振荡。蓝色点表示由硅检测器直接测量到的单光子数，红色点表示通过检测 dead time 校正后的计数。单光子计数在 π 脉冲功率下达到最大值 1.6 nW。 b，在非马尔科夫噪声模型的前提下，测量的光子不可区分性（indistinguishability）在 13ns 处略有下降，在 >10μs 分离的情况下从 0.939(3) 下降为 0.900(3)，此后一直保持平稳，衰减时间常数是 2.1μs。蓝色箭头表示我们当前工作中的状态，其中两个光子由于解复用而被最大程度地分离了 1.05μs 的时间。误差条（error bar）表示一个标准差，这个标准差是从原始光子检测事件的传播泊松计数统计（propagated Poissonian counting statistics）得出的。c，d，表示测量到的光网络酉变换（unitary transformation）数值（c 是幅度，j2直播，d是相位）。

　　图3：三、四和五玻色子采样的实验结果。实验的纵坐标是九个通道输出的归一化了后的计数率（概率），横坐标是光子的输出模型组合。Abc分别是输入为三光子、四光子、五光子的输入情况，对应84,126,126种输入组合。图中的蓝色实心条是测量的实验结果，空条则是根据量子波色采样理论计算的理论结果。误差条的表针偏差采样从泊松统计（Poissonian counting statistics）模型进行计算得到的。

图4：验证玻色子采样结果。

波色采样的核心

　　2017 转折之年：量子计算机将从实验室走进现实

　　2017年1月，《Nature》曾发表文章，称2017年是量子计算的转折之年，更多技术将从实验室走向现实。

　　《Nature》的文章盘点了量子计算上的进展：谷歌在2014年开始研究基于超导超导的量子计算机，他们希望在今年，或者稍晚一些的时候，直播，能够超越最强大的“传统”计算机所能做到的计算能力，这一里程碑式的成就被命名为量子霸业。谷歌的竞争对手——微软，把赌注压在了一个非常吸引人但是还未经验证的概念——拓扑量子计算上，并希望成为首个展示这一技术的公司。

　　中国科学家们日前发表的这一研究，在基于光子和超导体系的量子计算机研究方面取得了两项重大突破性进展，为在传统计算机上实现“量子计算霸权”奠定了坚实的基础，也为2017年这一转折之年描下了浓墨重彩的一笔。

　　潘建伟：波色取样，50个光子纠缠能让模拟机计算能力超越“天河二号”

　　2015中国计算机大会上，中科院院士、中科大常务副校长潘建伟发表报告《量子计算与量子模拟》。潘建伟长期从事量子光学等方面的研究工作，是中国空间量子科学实验卫星计划的首席科学家，其研究成果同伦琴发现X射线、爱因斯坦建立相对论等一起选为“百年物理学21篇经典论文”。