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科研人员建立融合离散与连续特性的新型量子游走统一框架

2026/01/14

科研人员建立融合离散与连续特性的新型量子游走统一框架

文章导读
量子世界里的两大流派终于迎来历史性握手!长期割裂的离散与连续量子游走范式,竟被中国科学家巧妙融合进同一数学模型。这项突破不仅实现了硬币操作与哈密顿演化的完美兼容,更催生了前所未有的量子干涉现象——双频干涉与量子拍频。基于此,研究人员一举攻克了普适完美态传输难题,并开发出超越经典算法的量子乘法方案,已在量子计算平台完成验证。这项颠覆性研究将重塑量子算法设计蓝图,为量子搜索和图计算领域打开全新可能。
— 内容由好学术AI分析文章内容生成,仅供参考。

量子游走是量子计算的核心模型,但离散与连续两大范式长期分立,限制了算法设计与应用的灵活性。

近日,中国科学院数学与系统科学研究院提出了新型混合量子游走框架,成功将离散模型的硬币操作与连续模型的哈密顿演化有机结合,首次在统一模型中实现了对两者核心特性的兼容与调控。

该框架突破了传统混合模型局限,通过在任意图结构上引入硬币控制的连续演化,展现出独特的双频干涉和量子拍频等新特征。基于此,团队实现两大关键应用:一是在一般连通图上实现普适完美态传输,克服了以往结构限制;二是提出正规图邻接矩阵量子乘法算法,在图规模大、度数有界时理论性能超越最快经典算法,并在PennyLane平台完成三角计数验证。

这一成果为量子算法设计提供了新工具,有望在量子搜索、网络分析和量子态传输等领域发挥重要作用。


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