使用光子数分辨探测器的高斯玻色采样器验证测试

当前含噪声的大规模量子计算机面临的一个重要挑战是验证问题：硬件是否生成了正确的答案？如果不是，错误是什么？这个问题常与计算优势问题交织，但本质上是一个截然不同的问题。在当前的实验中，通常不可能对输出统计进行完全验证，因为这样做在计算上是指数级困难的。在此，我们应用相空间模拟方法，对近期实现了光子数分辨（PNR）探测器的高斯玻色采样（GBS）实验进行部分验证。我们采用了正P相空间分布，因为它利用概率采样来降低复杂度。对于声称具有量子计算优势的288模式实验，该方法比直接经典模拟快约10^18倍。当结合分箱和边缘化以改善统计时，可以高效计算多个验证测试，其中一些测试可在实验数据上进行。我们表明，整体数据与完美压缩的理论预测存在差异。然而，对GBS参数进行小幅修改可极大改善某些测试的一致性。我们建议，此类验证测试可构成改进GBS实验的反馈方法基础。