Grover量子搜索算法的线路优化

作者：吴希; 李志强^*; 杨东晗

来源：计算机工程与科学, 2023, 45(03): 420-425.

• 量子线路
• Grover算法
• 量子部分搜索算法
• 量子信息
• Cirq框架

Grover算法是能够高效查找到目标态的量子搜索算法，但随着搜索数据量的增大，它的量子线路面临着复杂的门分解问题。在如今的NISQ时代资源非常有限，因此线路的深度成为一种重要的度量标准。介绍了一种基于分治思想的二阶段量子搜索算法，能够在量子计算机上快速地并行运行。提出一种线路优化方法，应用块级的Oracle线路来减少迭代次数。将该方法与分治思想相结合，提出2P-Grover算法。在量子计算框架Cirq上进行模拟实验，与Grover算法进行对比。实验结果表明，2P-Grover算法能够使线路的深度至少减少60%,并且保持了较高的搜索成功率。