量子科技中心_量科网

细致平衡是传统马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）算法的基础。然而在经典系统中，打破细致平衡会产生不可逆的概率流，并加速采样。不可逆性是否也能类似地增强量子MCMC，仍是一个引人入胜的问题。本研究证明，不可逆性为改进近期提出的量子增强MCMC（QEMC）提供了一条新路径，该方法将量子提议与经典接受相结合。通过引入状态依赖的提议——在保持目标平稳分布的同时打破细致平衡，该团队开发了不可逆量子增强蒙特卡罗算法（IQEMC）。在Landau-Zener跃迁的引导下，IQEMC促进从高能态向低能态的大幅度能量下降，同时在低能态附近维持稳定的跃迁。在自旋玻璃基准测试中，IQEMC的表现优于QEMC，且计算复杂度并未增加；与退火基线不同，IQEMC的谱间隙随系统规模和退火速度的增大而增大。这些结果确立了不可逆性作为一种物理驱动的机制，用于增强量子MCMC。