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该研究团队提出了两种双门扩展方法——双门自由轴选择（TGF）和双门自由四元数选择（TGFQS），分别基于现有的单量子比特优化器“自由轴选择（Fraxis）”和“自由四元数选择（FQS）”。与通过二次局部成本函数和矩阵对角化逐个更新单量子比特门的原方法不同，TGF和TGFQS通过构建精确的四次局部成本函数并采用经典优化器，实现了对两个参数化单量子比特门的同步优化。 研究人员进一步探究了不同门配对策略对优化性能的影响。通过对自旋哈密顿量、分子哈密顿量及量子态制备任务的数值实验发现，相较于单门优化方法，TGF和TGFQS在基态能量相对误差或保真度损失方面通常能取得更优结果。实验表明，随机配对和半偏移配对策略在多数测试场景中表现最佳。针对费米-哈伯德模型和横向场伊辛模型哈密顿量开展的有限测量次数附加实验中，最佳门配对策略在浅层量子电路中始终保持优势。 该工作同时指出，这些性能提升的代价是每次门更新所需的线路评估次数增加，这揭示了局部优化能力与测量开销之间的权衡关系。