量子科技中心_量科网

与传统计算机交互可显著提升现有量子设备的计算能力——尤其通过将部分计算任务卸载至经典计算机实现。这类能与经典计算机协同工作的量子系统被称为“自适应量子计算机”。该研究团队构建了描述此类系统的形式化模型，鉴于当前量子技术尚处发展阶段，研究工作特别关注可在固定步数内完成的计算任务，因其更易于实际部署。 首先，通过数据恢复这一实际案例，研究人员证明了自适应量子计算机在固定计算步数限制下具有超越经典计算机的性能优势。经典计算机在此类受损数据重构任务中往往难以满足步数约束要求。论证过程采用“结构-随机性”二分法，将问题分解为结构化与类随机两个组分，并通过具体案例展示了量子自适应计算在信息恢复中的独特潜力。值得注意的是，即便取消计算步数限制，该系统仍能优化经典计算方法。 其次，在量子态制备领域，该工作揭示了自适应策略对非自适应量子计算的改进效果。研究团队开发了高效的自适应量子算法，可制备均匀叠加态、GHZ态、W态及Dicke态等关键量子态。这些基础态作为众多量子算法的核心组件，其制备效率的提升将产生广泛的辐射效应。 最后，通过理论分析与量子硬件实验的交叉验证，该研究系统比较了自适应与非自适应量子计算范式的性能差异。实验结果表明，在相同资源条件下，自适应架构展现出显著优越性。