量子计算机的发展是当前国际前沿科学技术的重大挑战。近日，中国科学院院士、中国科学技术大学教授潘建伟等人与德国、荷兰科学家合作，首次实现6060的20个光子的玻色输入世界上的模式干扰线。采样量子计算在四个关键指标上大幅刷新国际纪录，逼近量子计算研究的重要目标——量子霸权。国际权威学术期刊《物理评论快报》近日以编辑推荐的形式发表了这一成果。
量子计算机原则上具备超高速并行计算能力，已成为当前国际学术竞争的焦点。其中，量子计算研究的第一阶段目标是实现量子霸权，即在特定问题上的计算能力超过现有最强的传统计算机，从而证明量子计算机的优越性。
中国科学技术大学潘建伟和陆朝阳研究组长期致力于量子计算研究。近日，他们利用自主研发的先进单光子源和多通道光学干涉仪，与中科院上海微系统与信息技术研究所游立兴研究员以及德国、荷兰科学家合作，成功实现20光子输入6060模式。 （60个输入端口，60层电路深度，包括396个分束器和108个反射器）干涉电路的Bose采样实验。
与国际学术界以往的研究成果相比，他们在本次实验中成功操控的单光子数量增加了5倍，模式数量增加了5倍，采样率增加了6万倍，输出状态空间维度增加了6万倍。增加了数百亿倍。由于多光子高模特性，输出状态空间达到370万亿维，相当于希尔伯特空间扩大了48个量子位。因此，该实验首次将玻色采样推进到一个全新的领域，向量子霸权的目标迈出了关键一步。
《物理评论快报》 审稿人认为，这一研究突破是一次巨大的飞跃，是通往实现“量子霸权”的“跳板”。美国物理学会《物理学》网站评论称，这一实验已经接近超越传统计算机，代表了量子计算领域的里程碑。
