用于粒子径迹重建的变分量子算法
量子计算是一个快速发展的领域,有望解决高能物理中日益增长的计算挑战。该工作探索了变分量子算法在粒子径迹重建问题中的应用潜力与局限,针对受LHCb顶点探测器启发的多层探测系统直线径迹识别任务,提出了两种不同的数学建模方案:第一种表述为基态能量求解问题,第二种则构建为线性方程组求解问题。该研究重点解决了变分量子算法通用化应用中的核心挑战——针对固定探测器几何结构的径迹事件,设计兼具表达效率的量子ansatz电路架构。为此,研究团队采用基于蒙特卡洛树搜索的量子架构自动优化方法,针对不同问题规模生成定制化量子线路。通过系统实验,该工作从计算性能与资源开销两个维度,对不同问题规模下两种方案的可行性进行了验证评估。



