噪声条件下量子多数规则的实现与分析

受量子博弈论启发而提出的量子投票机制,为Bao和Yunger Halpern在《物理评论A》95卷062306期(2017年)提出的量子多数规则(QMR)宪章提供了理论框架,该框架突破了量子版阿罗不可能定理的限制。该研究团队通过经典剖面数据对QMR宪章进行解析评估,并将其最终测量阶段实现为量子电路——分别在无噪声模拟器和IBM含噪量子硬件上运行,以绘制实际噪声如何扭曲社会排序分布的图谱。研究发现:中高强度的单量子比特噪声不会改变QMR的定性行为,而强噪声会使分布偏向不同于经典结果的支配性胜出者。该工作采用胜出者一致率、孔多塞胜出者翻转率以及社会排序分布间的詹森-香农散度等指标量化了这一现象。在探索性研究中,该团队展示了一种基于显式纠缠的QMR宪章变体(称为QMR2启发变体),该变体可作为噪声下多投票者量子关联的测试平台。研究表明:GHZ型态与相反排序的可分离叠加态虽具有相同期望值,但对噪声的响应模式截然不同。这两部分研究共同将抽象的QMR宪章与含噪声中等规模量子(NISQ)器件的具体实现联系起来,为未来量子投票协议的设计提供了重要考量维度。

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提交arXiv: 2025-12-02 14:25

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