這個工作同時在光子數、模式數、計算複雜度和態空間 4 個關鍵指標上都大幅超越之前的國際紀錄，其中，態空間維數比國際同行之前的光量子計算實驗高百億倍。研究論文日前以編輯推薦形式發表於《物理評論快報》上。
研製量子計算機已成為前沿科學的最大挑戰之一，其中，量子計算研究的第一個階段性目標是實現「量子計算優越性」（也稱「量子霸權」），即研製出量子計算原型機在特定任務的求解方面超越經典的超級計算機。利用超導量子比特實現隨機線路取樣和利用光子實現玻色取樣是目前國際學術界公認的演示量子計算優越性的兩大途徑。
面向這一戰略目標，在前期工作基礎上，中國科大研究組利用自主發展的國際最高效率和最高品質單光子源、最大規模和最高透過率的多通道光學干涉儀，成功實現了 20 光子輸入 60×60 模式干涉線路的玻色取樣實驗。與國際同行的類似工作相比，實驗成功操縱的單光子數增加了 5 倍，模式數增加了 5 倍，取樣速率提高了 6 萬倍，輸出態空間維數提高了百億倍。其中，由於多光子高模式特性，輸出態空間達到了 370 萬億維數，這等效於 48 個量子比特展開的希爾伯特空間。因此，實驗首次將玻色取樣推進到一個全新的區域：無法通過經典計算機直接全面驗證該玻色取樣量子計算原型機，朝著演示量子計算優越性的科學目標邁出了關鍵的一步。
審稿人評價該工作「在解決關鍵問題上邁出了重要幾步」、是「一個巨大的飛躍」。美國物理學會 Physics 網站總結指出：「這意味著量子計算領域的一個里程碑：接近經典計算機不能模擬量子系統的地步。」
所謂量子優越性，英文 Quantum Supremacy，又稱量子霸權，指的是量子計算機在某個特定問題上的計算能力遠超過性能最好的超算，證明量子計算機的優越性。因此，量子優越性被認為是量子計算髮展道路上的一個重要里程碑。
2019 年 10 月 23 日，谷歌在持續重金投入量子計算 13 年後，成功摘取量子計算領域的這個重要里程碑：實驗證明「量子優越性」。在特定任務上，量子計算機可以大大超越經典計算機的計算能力了。
值得一提的是，在目前國際學術界公認的演示量子計算優越性的兩大途徑中，谷歌量子 AI 團隊所針對的問題是隨機量子線路採樣，而中科大團隊的光子玻色採樣實驗則是另一途徑。
谷歌的階段性實驗絕不是終點，而是一個起點。實現「量子優越性」僅僅是量子計算髮展的第一步，在新興量子技術國際大會的白皮書中，量子計算研究三個發展階段得到了國家專家的共識，其中第一個階段就是實現量子優越性，這一階段性目標將在近期實現。第二個階段是實現具有應用價值的專用量子模擬系統；第三個階段，則是實現真正可編程的通用量子計算機，而這個目標，還需要「全世界學術界的長期艱苦努力」。