量子科技中心_量科网

用于计算线性代数的量子算法有望在模拟和回归等应用场景中实现指数级加速，成为硬件实现的首选方案。但这类算法在运行过程中无法像经典算法那样高效存储矩阵数据，开发者必须通过设计正确且高效的量子电路，以复杂表达式形式实现矩阵运算。其中一大挑战在于开发者需要适应特殊的成本模型——传统线性代数优化方法（如子表达式复用）可能失效或得不偿失。 该工作提出了专为量子计算线性代数设计的编程语言Cobble。该语言允许开发者通过高级符号表达和操作矩阵的量子表示（即块编码），并能自动编译为正确的量子电路。Cobble具备以下特性：可分析程序时空开销的主导因素；采用量子奇异值变换等前沿技术实施优化以降低冗余并生成高效电路。在模拟、回归、搜索等基准测试中，Cobble实现了现有电路优化器未能达成的2.6至25.4倍加速效果。