一种面向SAT的测量驱动型量子算法:基于谱隙与测量并行化的性能保证
布尔可满足性问题(SAT)在理论与实践领域均具有核心地位。然而,现有量子算法的可证明优势主要依赖于Grover类方法,其加速上限仅为二次方突破,这使得寻找超越该限制的算法成为关键挑战。有鉴于此,该研究团队对近期提出的测量驱动型量子SAT求解器进行了严格的最坏情况时间复杂度分析。值得注意的是,该量子算法不仅依赖Grover类方法,其数值模拟性能也表现出色。分析表明,算法运行时间取决于两个关键特性的指数级权衡:关联哈密顿量的谱间隙与驱动测量的成功概率。研究证实,这种权衡可通过可调旋转角进行系统控制。 除建立最坏情况时间复杂度表达式外,该工作还实现了多项算法改进:首先,开发了新型读取程序,可高效求解含多组满足赋值的问题实例;其次,基于完美哈希族提出了测量并行化方案;第三,构建了测量驱动算法的振幅放大版本;最后,通过合理调度算法参数,证明该框架在特定SAT问题类上可将指数级运行时间降为多项式级,这与该类问题的经典可解性特征一致。尚待解决的开放问题是建立旋转角函数的非平凡谱间隙下界——该问题的解决将直接改进最坏情况时间复杂度,有望实现超二次量子优势。



