用于玻色采样验证的多模聚束的局限性：时间延迟引发的反常聚束
量子物理
2026-01-21 v1
摘要
多模聚束概率有望为验证玻色采样实验提供一个有用的判据。然而，其适用性受到反常聚束现象的挑战，即部分可区分粒子在两个或多个模式中表现出比完全不可区分粒子更高的聚束概率的悖论情形。因此，要将多模聚束作为真正不可区分性的可靠判据，就需要明确识别在哪些干涉构型中反常聚束可能发生或不可能发生。特别地，由于单光子脉冲之间不可控的微小时间延迟是当前光子平台中模式失配的常见来源，因此确定由此产生的光子可区分性是否可能导致反常聚束至关重要。在此，我们首先识别出一大类严格排除反常聚束的干涉构型，从而确立了基于多模聚束的验证仍然有效的范围。然后，我们相当意外地发现，时间模式失配并不属于这一类。我们展示了一个特定的干涉设置，其中时间可区分性增强了多模聚束，证明了时间延迟可以引发反常行为。这些结果有助于阐明在何种条件下多模聚束仍然是一个可靠的验证工具。
引用
@article{arxiv.2601.13792,
title = {Limits of multimode bunching for boson sampling validation: anomalous bunching induced by time delays},
author = {Léo Pioge and Leonardo Novo and Nicolas J. Cerf},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.13792},
year = {2026}
}