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该研究团队提出了一种基于容错门控量子电路的相位衬度透射电子显微镜(CTEM)成像模拟量子算法框架。通过振幅编码方式，将N×N网格上的电子波场信息存储在2log₂N量子比特寄存器中。其中自由空间传播与物镜像差通过二维量子傅里叶变换(QFTs)和倒易空间对角相位算子实现，而样品相互作用则在弱相位物体近似(WPOA)条件下建模为位置相关相位光栅。研究团队针对二硫化钼(MoS₂)体系，通过经典多层法模拟验证了投影势、衬度传递函数(CTF)行为及图像衬度趋势与实验参数的吻合性，同时提供了端到端运行时间的资源估算与关键假设。虽然完整获取N×N强度图像需要O(N²/ε²)次测量导致全图像重建无法体现量子优势，但该框架在需要傅立叶空间查询、全局图像统计或经典强度检测无法获取的相位相干观测等任务中展现出量子优越性。该工作构建了从CTEM理论到量子电路的物理基础映射，并为扩展至完整多层模型和非弹性散射模型奠定了基础。