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量子计算旨在利用量子现象来高效地执行即使对于最强大的传统超级计算机来说也不可行的计算。在众多有前途的技术方法中，光子量子计算具有低退相干、信息处理对低温要求适中以及与传统和量子网络本地集成的优势。迄今为止，光量子计算演示已经使用专用硬件实现了特定任务，特别是高斯玻色子采样，这使得量子计算优势得以实现。在这里，我们报告了第一个基于单光子的用户就绪通用量子计算原型。该设备包括一个高效量子点单光子源，为可重构芯片上的通用线性光网络供电，该芯片的硬件错误由机器学习的转译过程补偿。我们的完整软件堆栈允许远程控制设备通过逻辑门或直接光子操作执行计算。对于基于门的计算，我们对具有 99.6 ± 0.6 的最先进保真度的一、二和三量子比特门进行了基准测试。 1%、93.8±0.6% 和 86±1.2%。我们还实现了变分量子本征解法，用它来高精度地计算氢分子的能级。对于光子原生计算，我们使用基于 3 光子的量子神经网络实现了分类器算法，并报告了通用可重构集成电路上的第一个 6 光子玻色子采样演示。最后，我们报告了首次预示的 3 光子纠缠生成，这是基于测量的量子计算的一个重要里程碑。
arXiv:2306.00874v1 [quant-ph] 2023 年 6 月 1 日
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