近日，本源量子團隊在量子基礎算術領域取得重要進展，提出了一(yī)種基于量子傅裏葉變換（QFT）的量子-經典整數比較器和模數運算算法，能夠減少含噪聲中(zhōng)等規模的量子計算機（NISQ）計算資(zī)源需求，是目前最優的量子比特資(zī)源利用方式之一(yī)。該成果将爲整數因子分(fēn)解、優化和金融風險分(fēn)析等領域的研究和應用帶來新機遇。
該成果《An improved QFT-based quantum comparator and extended modular arithmetic using one ancilla qubit》于2023年10月9日發表在國際權威期刊《New Journal of Physics》上，本源量子爲該論文第一(yī)單位。
論文截圖
在量子計算實際過程中(zhōng)，研究人員(yuán)通常會進行比較和模數運算，這些是基礎常見的算法組件，在整數因子分(fēn)解、優化問題和金融風險分(fēn)析等領域有着廣泛應用，這些應用通常需要大(dà)量的輔助量子比特來實現後續計算。爲了避免過多資(zī)源消耗問題，該團隊研究人員(yuán)提出了一(yī)種基于量子傅裏葉變換（QFT）的量子-經典整數比較器和模數運算算法。
研究顯示，該算法不僅可以在不需要輔助比特的情況下(xià)對量子整數和另一(yī)個經典/量子整數進行比較，還可以将其擴展到隻需一(yī)個輔助比特的量子模加運算。該算法使得計算資(zī)源的需求大(dà)大(dà)降低，爲在資(zī)源受限的含噪聲中(zhōng)等規模量子計算機上實現這類應用提供了可行性。研究人員(yuán)還分(fēn)析了當前模加法電路的限制，改進了模數運算電路，并将其擴展到處理整個n量子比特空間中(zhōng)的任意量子狀态。這一(yī)改進拓展了原有模運算的應用範圍，提高了該算法的實用性。
研究結果表明，基于QFT的量子-經典整數比較器和模數運算算法能夠有效地減少計算資(zī)源的需求，并有助于在含噪聲中(zhōng)等規模的量子計算機上實現更多的實際應用。這項重要的研究成果将爲整數因子分(fēn)解、優化和金融風險分(fēn)析等領域的研究和應用帶來新的機遇，對量子計算領域的發展具有深遠的意義，有望推動量子計算技術的實用化進程。
本源量子已在國内率先成立首個量子金融應用生(shēng)态聯盟，上線國内首個面向專業開(kāi)發者的量子金融算法庫，算法研究廣泛涉及金融衍生(shēng)品定價、投資(zī)策略、股票預測、風險分(fēn)析、債務違約預警、金融系統網絡監控和故障溯因等諸多實際金融應用場景，曾在高頻(pín)量化交易領域提出首個基于協整性檢驗的高頻(pín)統計套利量子算法，相關研究成果發表在國際物(wù)理學領域的專業期刊New Journal of Physics。
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