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科学网:强量子互文性有助于降低量子AI算法的运行资源需求
文:中国科学报 杨晨 来源:基础与前沿研究院 时间:2025-06-03 397

        近日,电子科技大学基础与前沿研究院、量子物理与光量子信息教育部重点实验室与华为技术有限公司达成深度合作,依托华为自研的MindQuantum量子模拟平台,在量子人工智能(Quantum AI)方向取得重要进展。团队首次在主流量子比特架构上,定量评估了高维互文(contextual)量子态的模拟成本,揭示了强量子互文性有助于降低量子AI算法的运行资源需求。此项研究成果于5月17日发表在《通讯-物理》上。

        量子互文性是区分量子与经典世界的核心特性,也是量子计算与量子机器学习实现优势的关键资源。研究团队通过构建全新的“保对称性”通用量子比特门集合,以及高效的对称性量子电路框架,模拟三维(qutrit)互文基态。结果表明,在相同的经典与量子资源投入下,具有更强互文性的高维基态反而更易通过变分量子电路逼近,进一步开拓了Quantum AI在优化和并行计算上的潜力。

        研究的数值模拟均在华为MindQuantum平台上实现,双方联手优化了变分量子算法的迭代流程,使其在多达14个量子比特的对称子空间中,也能高效获得收敛结果,充分发挥了MindQuantum在大规模参数化量子电路仿真、GPU/CPU协同加速方面的优势。

        此次合作不仅深化了对量子互文性与量子资源消耗之间复杂关系的理解,也为Quantum AI在化学模拟、优化计算、量子机器学习等前沿领域的应用指明了新方向。

        相关论文信息:

        https://doi.org/10.1038/s42005-025-02127-9

编辑:助理编辑  / 审核:罗莎  / 发布:李果