量子科技中心_量科网

尽管量子计算机是远未来极具前景的工具，但就目前技术水平而言，其规模和性能仍存在局限。这催生了量子-经典混合算法的发展，其中量子设备仅执行整体计算中虽小但关键的部分。其中，变分量子算法（VQAs）因其将经典优化过程与量子代价函数评估相结合的特点尤为突出。然而，贫瘠高原病态优化景观仍是VQAs面临的主要障碍，常导致收敛不稳定和对初始条件高度敏感。针对这一挑战，该研究团队探索了纯经典补救方案——标准L2平方范数正则化——能否系统性地稳定量子-经典混合优化。具体而言，研究人员在不改变量子电路或测量过程的前提下，通过增加与参数平方范数成正比的二次惩罚项来增强变分量子本征求解器（VQE）目标函数。在测试的所有哈密顿量体系（H2分子、LiH分子及随机场伊辛模型RFIM）中，该团队观察到在较宽的正则化强度范围内性能均有提升。大规模数值结果表明，经典正则化为缓解VQE不稳定性提供了鲁棒且系统普适的机制，在不改变底层量子电路的前提下，显著提升了变分量子优化的可靠性和可重复性。