Linear Cross-Entropy Certification of Quantum Computational Advantage in Gaussian Boson Sampling
Notice bibliographique
Résumé
Validation of quantum advantage claims in the context of Gaussian boson sampling (GBS) currently relies on providing evidence that the experimental samples genuinely follow their corresponding ground truth, i.e., the theoretical model of the experiment that includes all the possible losses that the experimenters can account for. This approach to verification has an important drawback: it is necessary to assume that the ground truth distributions are computationally hard to sample, that is, that they are sufficiently close to the distribution of the ideal, lossless experiment, for which there is evidence that sampling, either exactly or approximately, is a computationally hard task. This assumption, which cannot be easily confirmed, opens the door to classical algorithms that exploit the noise in the ground truth to efficiently simulate the experiments, thus undermining any quantum advantage claim. In this work, we argue that one can avoid this issue by validating GBS implementations using their corresponding ideal distributions directly. We explain how to use a modified version of the linear cross-entropy, a quantity that we call the LXE score, to find reference values that help us assess how close a given GBS implementation is to its corresponding ideal model. Finally, we analytically compute the score that would be obtained by a lossless GBS implementation. Published by the American Physical Society 2024
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,021 | 0,101 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,011 |
| Communication savante | 0,005 | 0,007 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,007 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».