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基于数据流引擎的高性能玻色采样模拟

量子物理 2026-04-13 v2

摘要

本工作中,我们将 Balasubramanian-Bax-Franklin-Glynn(BB/FG)积和式公式推广以在积和式求值中处理行重数,并降低此类重数出现场景下的积和式求值复杂度。这是通过在求值时对加数采用 n 进制格雷码排序实现的。我们在基于 FPGA 的数据流引擎上实现了所设计算法,并利用该辅助装置加速玻色采样模拟至 4040 个光子,从 6060 模干涉仪中抽取样本,利用 44 片 FPGA 芯片达到每样本约 80 秒的平均速率。我们还表明,我们的 BS 模拟器性能与 Clifford & Clifford 的理论估计一致,从而提供了一种以单一参数可移植地刻画 BS 模拟器性能的方法。所开发设计可用于模拟理想及含损耗的玻色采样实验。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.07027,
  title  = {High performance Boson Sampling simulation via data-flow engines},
  author = {Gregory Morse and Tomasz Rybotycki and Ágoston Kaposi and Zoltán Kolarovszki and Uroš Stojčić and Tamás Kozsik and Oskar Mencer and Michał Oszmaniec and Zoltán Zimborás and Péter Rakyta},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.07027},
  year   = {2026}
}

备注

25 pages