研制量子计算机是当前国际前沿科技的重大挑战，近期中科院院士、中国科学技术大学教授潘建伟等人与德国、荷兰的科学家合作，在国际上首次实现了20光子输入60×60模式干涉线路的玻色取样量子计算，在四大关键指标上均大幅刷新国际记录，逼近实现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》日前以“编辑推荐”的形式发表了该成果。
量子计算机在原理上具有超快的并行计算能力，成为当前国际学界角逐的焦点。其中，量子计算研究的第一个阶段性目标是实现“量子霸权”，即在某个特定问题上的计算能力超过现有最强的传统计算机，证明了量子计算机的优越性。而利用超导量子比特实现随机线路取样和利用光子实现玻色取样是目前国际学术界公认的演示量子计算优越性的两大途径。
中国科大研究组从而利用自主发展的国际最高效率和最高品质单光子源、最大规模和最高透过率的多通道光学干涉仪，并通过与中科院上海微系统与信息技术研究所尤立星在超导纳米线高效率单光子探测器方面的合作，成功实现了20光子输入6060模式(60个输入口，60层的线路深度，包括396个分束器和108个反射镜)干涉线路的玻色取样实验。
与国际学界之前的研究成果相比，实验成功操纵的单光子数增加了5倍，模式数增加了5倍，取样速率提高了6万倍，输出态空间维数提高了百亿倍。其中，由于多光子高模式特性，输出态空间达到了三百七十万亿维数，这等效于48个量子比特展开的希尔伯特空间。因此，实验首次将玻色取样推进到一个全新的区域：无法通过经典计算机直接全面验证该玻色色取样量子计算原型机，朝着演示量子计算优越性的科学目标迈出了关键的一步。
《物理评论快报》审稿人认为，这项研究突破是“一个巨大的飞跃”，“是通往实现‘量子霸权’的‘弹簧跳板’”。 美国物理学会Physics网站对该工作的总结指出：“这意味着量子计算领域的一个里程碑：接近经典计算机不能模拟量子系统的地步”。
