基于量子搜索算法的幻方约束问题求解及经典算法基准测试
该论文提出了一种针对组合约束满足问题的量子搜索方法,并通过幻方生成进行了实证演示。研究人员将幻方构建重构为量子搜索问题,其中可逆的约束敏感预言机通过格罗弗算法标记有效配置以实现振幅放大。在量子编码前,研究团队采用“暹罗构造法”和部分约束检查进行经典预处理,以生成紧凑的候选域。与在迭代循环中整合经典和量子求解器的做法不同,该工作利用经典组件进行结构化初始化,量子组件负责搜索,并将量子方法与经典暴力枚举和回溯算法进行基准测试。基于Qiskit的实现展示了多寄存器模运算电路、预言机逻辑和扩散算子的设计。由于经典状态向量模拟器存在内存指数级增长问题,实验仅在小型网格实例上进行。实验结果验证了所提量子搜索流程的正确性,并证实了相较经典搜索具有理论上的二次查询优势。

