快速且简约的高斯玻色采样模拟器
量子物理
2025-11-20 v1
摘要
如果经典算法已成功利用现成计算资源再现某些量子电路的可观测量期望值估计，那么在采样问题上匹配最先进量子设备的性能通常需要极高的内存和计算操作成本，使其仅对全球少数超级计算机可访问。在本工作中，我们首次展示了使用单个CPU或GPU在既定基准测试上超越一百模高斯玻色采样实验的经典模拟。由于可高度并行化，少量CPU或GPU即可匹配此前需要一百多个GPU的采样率。我们相信算法和实现的改进将使我们的工具推广到光子计数、单光子输入和超过一千模的伪光子数分辨场景。最后，我们工具中的大多数创新对二元变量的通用概率分布仍然有效，使其可能适用于量子比特采样问题的模拟，并为经典-量子算法创建经典替代模型。
引用
@article{arxiv.2511.14923,
title = {A fast and frugal Gaussian Boson Sampling emulator},
author = {Tom Dodd and Javier Martínez-Cifuentes and Oliver Thomson Brown and Nicolás Quesada and Raúl García-Patrón},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.14923},
year = {2025}
}