量子游走是量子計算的核心模型,但離散與連續兩大范式長期分立,限制了算法設計與應用的靈活性。
近日,中國科學院數學與系統科學研究院提出了新型混合量子游走框架,成功將離散模型的硬幣操作與連續模型的哈密頓演化有機結合,首次在統一模型中實現了對兩者核心特性的兼容與調控。
該框架突破了傳統混合模型局限,通過在任意圖結構上引入硬幣控制的連續演化,展現出獨特的雙頻干涉和量子拍頻等新特征。基于此,團隊實現兩大關鍵應用:一是在一般連通圖上實現普適完美態傳輸,克服了以往結構限制;二是提出正規圖鄰接矩陣量子乘法算法,在圖規模大、度數有界時理論性能超越最快經典算法,并在PennyLane平臺完成三角計數驗證。
這一成果為量子算法設計提供了新工具,有望在量子搜索、網絡分析和量子態傳輸等領域發揮重要作用。
相關研究成果發表在npj Quantum Information上。