通过动量加速梯度和薛定谔化求解广义线性系统的量子算法

在这篇论文中,该研究团队提出了一种结合动量加速梯度法与薛定谔化技术的量子算法(参见S. Jin、N. Liu和Y. Yu在《物理评论快报》2024年第133卷230602页,以及《物理评论A》2023年第108卷032603页的研究),实现了求解线性方程组时相对于经典方法的多项式级加速。该算法的查询复杂度与基于薛定谔化的阻尼动力系统法同阶,即与矩阵条件数呈线性关系,并能克服现有非薛定谔化量子线性系统算法的实际局限性——这些局限性源于其对可变时间幅度放大(VTAA)和反射乘法(RM)等技术的依赖,这些技术会引入大量量子硬件资源开销。理论分析与实验验证共同表明:该方法引入的辅助变量在任何阶段都不会主导误差缩减过程,从而确保实际演化时间较理论预测值不会显著增加,而阻尼法无法满足此标准。这项研究为线性系统量子算法提供了新视角,建立起具有更广适用性、更快收敛速度及更优解质量的算法分析框架。
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提交arXiv: 2025-09-20 16:40

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