高斯玻色采样中量子计算优势的线性交叉熵认证

在高斯玻色采样（GBS）背景下，验证量子优势声明目前依赖于提供证据，证明实验样本确实遵循其对应的真实基态，即包含实验者所能考虑的所有可能损耗的实验理论模型。这种验证方法有一个重要缺陷：必须假设真实基态分布在计算上是难以采样的，也就是说，它们足够接近理想的、无损耗实验的分布，而有证据表明，无论是精确还是近似采样，对该理想分布而言都是一项计算上困难的任务。这一难以轻易证实的假设，为经典算法利用真实基态中的噪声来高效模拟实验打开了大门，从而削弱了任何量子优势声明。在这项工作中，我们论证可以通过直接使用相应的理想分布来验证 GBS 实现，从而避免这一问题。我们解释了如何使用一种改进版的线性交叉熵（我们称之为 LXE 分数）来寻找参考值，以帮助我们评估给定的 GBS 实现与其对应理想模型的接近程度。最后，我们解析地计算了一个无损耗 GBS 实现将获得的分数。