量子计算被视为未来算力革命，但一个关键难题长期悬而未决——当它给出传统计算机无法验证的答案时，我们如何判断它到底对还是错？澳大利亚斯文本科技大学（Swinburne University）科学家近日提出一种全新验证方案，可在几分钟内检验量子计算结果，并揭示此前实验中隐藏的误差，为构建可靠商业量子计算机迈出关键一步。

研究提出量子计算结果可几分钟完成快速验证

量子计算机器被寄予在药物研发、密码学、物理模拟等领域实现突破的厚望。然而随着各国争相打造规模化、可商用的量子系统，一个根本问题愈发突出——如果计算任务本身已超越经典计算机能力，我们又该如何确认量子设备输出是否可信？

来自斯文本量子科学与技术理论中心的研究团队给出了答案。

量子结果难以验证的根源

论文作者、博士后研究员 Alexander Dellios 解释称，许多量子问题即便交给当今最快超算，也可能需要数百万甚至数十亿年才能算出结果。因此，验证量子计算必须摆脱“用经典计算机对照”的传统思路。

一分钟验证原需九千年计算结果

团队此次提出了一种验证高性能量子装置——特别是高斯玻色子采样器（GBS）——输出是否正确的新技术。GBS 通过光子生成复杂概率分布，经典计算机想复现同样结果可能需要几千年乃至更久。

研究人员使用该技术重新审视了一项备受关注的 GBS 实验，该实验若依赖传统超算将至少耗时 9,000 年。而新方法只需在普通笔记本电脑上运行数分钟，就能判断实验输出是否达标，并成功发现了此前未被注意的噪声偏差，表明实验结果与理论目标存在偏离。

下一步，研究者将探讨这种异常概率分布本身是否依旧具有量子计算难度，或是误差导致设备失去“量子特性”。

迈向可商业落地的可靠量子计算

Dellios 表示，这项成果将推动可扩展、可验证的量子架构发展，是走向无差错量子计算的重要一环：

“如果我们终能实现大规模、无错误的量子计算机，它将革新人类药物开发、人工智能、网络安全，并让我们重新理解物理世界。”

对量子系统进行快速、可扩展验证，将帮助科学家定位误差来源、改进系统稳定性，并确保量子设备保持真正的“quantumness（量子性）”。可靠验证机制被视为通往商业量子计算的核心门槛，而最新研究正在让这扇门逐渐被推开。