部分预言量子算法框架——第一部分:原位操作分析

部分预言框架是一种量子搜索算法,其潜力可能超越Grover算法的二次加速,理论上最高可达指数级加速。然而迄今为止,该框架一直缺乏构建搜索迭代算符的明确方法。本文针对仅通过原位操作定义预言函数(即可直接从搜索索引的量子比特中读取计算结果)的特殊情况,提供了缺失的构造方案。 受限于原位操作,当前工作尚未展现量子优势:仅通过原位操作构建的预言函数始终具有经典可逆性。要证明量子优势,必须将该构造方法扩展至包含异地操作(第二部分)。在构建搜索迭代算符的过程中,研究人员定义了一种应用于预言函数的新型变换——倒数变换,并证明该变换服从链式法则,使得复杂变换可分解为简单步骤。 为展示该搜索方法的实际应用,该团队将倒数变换应用于SHA-256哈希算法中的基本操作:模2^n加法、Maj(a,b,c)函数、Ch(a,b,c)函数及位移位函数。同时引入了QFrame Python库,用于自动化构建表示倒数变换的量子电路。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-04-23 15:44

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