量子博弈论中理论与实践的结合:在NISQ硬件上优化实现“性别之战”博弈并采用误差缓解技术

在真实硬件上实现量子博弈论面临噪声、退相干和有限量子比特连通性等挑战,但这些实验验证对理论预测的确认至关重要。该团队在IBM Quantum的ibm_sherbrooke超导处理器上首次完整实现了Eisert-Wilkens-Lewenstein(EWL)框架下的“性别之战”博弈实验。通过四种量子策略(I、H、R(π/4)、R(π))在31个纠缠值γ∈[0,π]范围内进行测试(每组配置2048次采样),实现了理论预测与硬件执行的直接对比。为降低噪声和变异性,研究人员提出“引导式电路映射”(GCM)方法,该方法能动态选择量子比特对,并根据实时拓扑结构和校准数据优化路由配置。理论模型预测其收益较经典均衡解最高可提升108%,实际硬件实验采用GCM方法后,虽存在偏差但仍保持了预期收益趋势,相对误差控制在3.5%-12%之间。这些发现表明,在现实NISQ(含噪声中等规模量子)条件下,战略协调中的量子优势仍可持续存在,为量子博弈论在多智能体系统、经济学及分布式决策系统中的应用提供了可行路径。

量科快讯