重访量子行走优势:基于平均命中时间的视角
均方位移长期以来被视为对比量子随机行走与经典随机行走的主要指标,其中量子行走呈现二次标度而经典行走呈线性标度。然而这种比较可能失之片面:虽然均方位移适用于高斯分布,但量子行走分布展现出显著的非高斯特性。该研究团队提出,具有明确搜索算法操作意义的平均命中时间可提供互补性视角。通过解析计算表明,在双探测器对称初始条件下,量子与经典行走会产生相同的平均命中时间,这意味着基于均方位移比较观察到的量子优势可能具有情境依赖性。引人注目的是,随机重置机制的引入揭示了新动力学现象:该团队通过准动量重新分布的解析证明,量子行走可在随机重置下实现更低的平均命中时间,而经典行走则无此收益。这种量子优势会随噪声自然衰减——量子行走最终收敛于经典行为。研究人员认为,随机重置下的平均命中时间降低可作为量子行为的附加特征,尤其适用于表征噪声量子设备上的量子行走实现。结果表明,不同度量指标能揭示基于行走算法中量子-经典对比的不同层面。



