在量子计算迈向实用的关键节点,解决非幺正演化的问题是个大难题。微算法科技(NASDAQ:MLGO)把一项新成果给发布出来了,就是基于泰勒展开的虚时间演化概率量子算法。这个算法把虚时间演化给放进了量子电路中,还把原来的复杂算符转换成了多项式算符叠加。这不仅在算法结构上有了创新,还给资源需求和经典-量子协同方式带来了很大改变。这个方案设计出来以后,让NISQ设备也能实现虚时间演化。 虚时间演化在很多领域都是基础技术。它通过指数形式的算符给系统状态施加影响,就能把高能态抑制住,慢慢投影到基态。虽然这个思想经典计算里早就有用到,但是系统维度一大,复杂度就成倍增加。所以直接把这个映射到量子计算机上,被认为是最有潜力的方向之一。可是问题在于,虚时间演化算符本身是非幺正的,而量子计算机只能自然实现幺正演化。以前的研究通常依赖经典预处理,这样会增加实现成本。 微算法科技就从算法本身出发重新审视这个问题。他们提出了一种基于泰勒展开和概率测量机制的全新量子算法框架。把虚时间演化算符通过泰勒级数截断展开,把非幺正算符转换成多项式叠加。这种方式不用精确还原指数演化,而是通过概率性测量逼近结果。这个设计省去了复杂优化和高深度电路。 具体实现上,他们针对泡利算符乘积构成的哈密顿量设计了算法。泡利展开形式很常见,所以算法适用性强。只需要一个辅助量子比特和受控门操作就能构造泰勒展开项的线性组合。整个电路用单双量子比特门组成,避免了多体高阶门的依赖。 这项目还设计了经典-量子协同方式。经典预计算只需要少量数值计算确定系数和截断阶数,不涉及复杂优化和多轮反馈循环。这个设计特别适合当前云平台和实验硬件部署。运行机制上利用概率性测量逐步推进系统状态在虚时间方向上移动。失败事件通过重复执行补偿。 微算法科技还把这项目应用到海森堡模型测试可扩展性和稳定性。结果显示在不显著增加资源消耗情况下保持对基态能量良好逼近能力。证明了在量子多体物理问题中通用性强。 这项技术路线提供了一种不同于变分算法和哈密顿量模拟的新范式。不追求确定性实现而是通过概率机制与简洁电路结构有效近似关键物理过程。为未来噪声中等规模量子设备实用模拟提供重要参考。 微算法科技这次突破为当前NISQ设备基态求解提供可行路径并为更大规模更高精度模拟技术奠定基础。随着硬件和云平台能力提升,这项技术有望在未来产业化进程中发挥重要作用。