借助对称性“减负”量子测量新算法问世 多物理量高精度预测成本有望大幅下降

在国际量子科技竞争加速的背景下,传统量子测量长期受困于“精度”和“效率”难以同时兼顾;现有方法虽可逼近海森堡极限的理论精度,但一旦用于凝聚态物质、分子结构等真实体系,往往因计算资源消耗过大而难以落地,进而拖慢量子计算机在材料设计、药物研发等场景的应用推进。研究团队负责人表示,症结在于传统算法没有充分利用量子系统固有的对称性。就像建楼若不按承重结构优化设计会造成材料浪费,既往测量方式忽略粒子数守恒、自旋对称等物理约束,使大量算力消耗在无效计算上。理论评估显示,传统方法的冗余计算占比最高可达73%。

从“算得出”到“测得准、测得快”,量子模拟能否走向实用,考验的不仅是硬件能力,更在于算法对物理规律的理解与利用。以对称性为线索重构测量流程,本质上是在用更贴近自然结构的方式分配计算资源。未来,谁能更有效地把物理先验沉淀为可复用的算法工具,谁就更可能率先打通量子技术通往现实应用的关键通道。