适用于任意量子态的分布式精确量子振幅放大算法

在嘈杂中等规模量子(NISQ)时代,分布式量子计算因能突破单一设备架构的物理限制、实现可扩展的量子信息处理而备受关注。该研究聚焦具有任意振幅分布的量子态精确振幅放大难题,提出分布式精确量子振幅放大算法(DEQAAA)。具体而言:(1)支持在2≤t≤n范围内任意节点数t的分区部署;(2)单个节点最大所需量子比特数表示为max(n₀,n₁,…,n_{t−1}),其中nⱼ表示第j个节点的量子比特数,且满足∑_{j=0}^{t−1}nⱼ=n;(3)可实现任意振幅分布量子态多目标的精确振幅放大;(4)通过量子模拟软件MindSpore Quantum求解涉及两个目标值(十进制8和14)的具体精确振幅放大任务,在4比特、6比特、8比特及10比特系统上验证了DEQAAA的有效性。值得关注的是,通过C^{n−1}PS门分解,DEQAAA在比特数扩展时展现出量子门数量与电路深度的双重优势,从而显著提升抗噪能力。以10比特场景为例,相较QAAA与EQAAA算法,两项指标均实现97%以上的降幅,突显其卓越的资源节约性能。
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提交arXiv: 2026-01-14 03:54

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