迈向实用的量子相位估计:一种模块化、可扩展且自适应的方法
量子相位估计(QPE)是量子计算领域的核心算法,其应用涵盖整数分解至量子化学模拟等广泛领域。然而,传统QPE算法需要大量相干量子比特与深层量子电路,这种资源需求对当前含噪声中等规模量子(NISQ)设备构成了重大挑战。该研究团队提出“自适应窗口量子相位估计算法”(AWQPE),通过采用m>1个控制量子比特构成的独立模块在“窗口”内同步估算多个相位比特,将实现目标精度所需的迭代次数显著降低。这些可并行处理的独立模块结合“从最低有效位(LSB)到最高有效位(MSB)”的鲁棒性歧义消除机制,在抑制误差传播风险的同时提升了算法精度。数值模拟证实AWQPE在资源效率与计算速度间实现了独特平衡,其准确性及鲁棒性使之特别适合近期的量子计算平台。
