基于解析多相位匹配的已知目标项数精确量子搜索及其在 IBM Q 上的实验演示

在 [Phys. Rev. Lett. 113, 210501 (2014)] 中，为实现未知目标项比例（记为 $\lambda$）情况下的最优定点量子搜索，提出了解析多相位匹配（AMPM）条件。本文中，我们发现 AMPM 条件也可用于设计已知 $\lambda$ 情况下的精确量子搜索算法，且最小迭代次数达到现有精确算法的最优水平。我们在 IBM 量子计算机上进行了实验以演示所提出的算法。此外，我们从理论上发现基于 AMPM 条件的算法与基于单相位匹配的算法中存在两个绝对值相等的巧合相位。我们的工作证实了 AMPM 条件在已知 $\lambda$ 情况下的实用性，并有助于理解该条件的机制。