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而“高斯玻色取样”是量子世界中的高尔顿板。潘建伟院士发起、由中国科学技术大学主办的论坛“墨子沙龙”中对于这个实验有过相关解释：

　　当 n 个全同玻色子经过一个干涉仪（线性变换器）之后，求特定分布的输出概率。例如，在一个 7 进 7 出干涉仪的1、2、3 口同时输出 3 个全同玻色子，求 3 个光子在2、3、5 口各输出一个光子的分布概率。

　　由于量子的特性，导致求解步数与计算难度指数级别增长。
 

论文主要作者之一 Pascal Grumbach 表示，

　　虽然我们无法评估一个人的最佳睡眠时间，但我们看到那些平均睡眠时间为7-8 小时的人表现出了最强的认知能力。

　　那么，具体是如何研究验证的呢？我们一起来看一下吧。

　　实验方法

　　本次实验研究采取利用的是 WU-Minn HCP 1200 开放数据，里面包括 1206 名健康成年人群体中的大脑连通性和功能的调查结果。

　　患有神经发育障碍（比如自闭症）、神经精神疾病（比如精神分裂症、抑郁症）、神经系统疾病（比如帕金森病）、糖尿病或高血压的个体被排除在外。

　　因为这些个体大脑结构本身就因为病症产生了影响。

　　1206 个参与者，平均年龄在 28.8 岁，最年轻 22 岁，最老在 37 岁，其中 54.4% 的参与者为女性，他们主要出生在美国密苏里州。

　　为了确保个体广泛符合美国人口的民族和种族构成，研究人员还进行了额外的招募工作。

　　首先进行的是睡眠检测。

　　研究人员对 1206 个受试者进行了自我报告调查，评估了上个月的睡眠质量和持续时间。

　　比如，从睡眠质量上看，在过去一个月中，如何评价整体的睡眠质量？（从非常好到非常差）

　　每晚入睡需要多长时间？睡眠药物使用的频率是多少？

　　从睡眠时间上，在过去一个月中，晚上获得了多少小时的实际睡眠？
 

凌晨 3 点，“九章”相关论文也以 First Release 形式在线发表在 Science，宣布了中国科大在光量子计算方面实现了量子计算“霸权”，审稿人评价该工作是“一个最先进的实验”“一个重大成就”。

　　所谓“量子霸权”（Quantum supremacy），更准确的翻译是 “量子优势”或“量子优越性”。跟传统意义上的“霸权”没关系，而是用来形容量子计算机相较于传统计算机碾压级别的计算能力优势。

　　如果量子计算机可以解决经典计算机上无法解决的问题，不论这项任务本身是什么，是否有实际的意义，那么就代表实现了“量子霸权”。

　　去年 9 月，Google 宣布其已经建造了第一台量子计算机，这款量子计算机展现出来的算力优势相当恐怖，可以在 3 分 20 秒内完成对特定任务的计算，而目前世界排名第一的超级计算机“Summit”需要大约一万年的时间。

　　而九章更甚，将量子计算 3 分钟与传统超算一万年的对比，升级到了一分钟与一亿年的对比，同时，这也是中国的科研团队第一次实现“量子优越性”，也是继美国之后第二个实现的国家。

　　此量子计算，非彼量子计算

　　九章取得的进展令人欣喜，但第一个需要明确的点是，九章不是“量子计算机”。如果你留意相关报道，会发现对于九章的描述都是“量子计算原型机”。

　　其中的区别是，九章隶属的光量子计算机，本身就是用来计算“高斯玻色采样”的实验设备，它只能干这件事，不具备泛用性。潘建伟院士此前曾表示，通用量子计算机问世可能还需要 15～30 年的时间。

　　眼下乃至未来很长的一段时间内，量子计算只能作为传统计算机的辅助。

　　光量子计算机，即操纵光量子比特的原型机，以光子作为载体。

　　量子通用计算机还太遥远，要想衡量原型机的性能，就需要引入新的评价标准，即特定的实验场景，而光量子计算机擅长的这个实验，就是高斯玻色采样。

　　这是一块“高尔顿板”，理论上，一个小球从上方的入口掉入后，遇到每一个钉板的“路后”后向左和向右有 1/2 的概率，经过若干个钉板后，进入下方的凹槽。

　　这实际上是一个统计学问题，根据中心极限定理，当小球足够大时，小球落入凹槽的分布近似于正态分布。

（编辑：荆门站长网）

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