迈向最简量子优越性模型：盒势阱中的原子玻色采样

我们将受限于盒势阱的玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）气体中非凝聚部分的相互作用原子进行玻色采样，描述为一种研究多体系统计算 #P 困难性与量子优越性的新平台。我们通过新发现的哈夫尼安主定理计算了原子数的特征函数与统计分布。利用 Bloch-Messiah 分解，我们发现原子间相互作用产生两个同等重要的实体——本征压缩模与本征能量准粒子——它们与采样原子态的相互作用决定了 BEC 气体的行为。我们推断，#P 困难性的两个必要要素，即压缩与干涉，在气体中自发产生，并且与线性干涉仪中的高斯玻色采样不同，无需外部压缩玻色子源。