量子放大 M/G/1/K 仿真：面向任意服务分布的比较器控制框架

有限容量单服务器队列及其一般服务时间分布构成众多实际系统的基础，但随着服务波动性或所需精度的增加，经典仿真性能指标（如阻塞概率和延迟）的计算变得计算昂贵。本工作提出了用于仿真 M/G/1/K 队列的第一套量子电路，支持任意服务时间分布。电路通过 $R_y$ 旋转的对数深度梯队对服务分布进行编码，并通过比较器控制相位门实现缓冲区约束，同时保持幅度扰动的二次速度提升。Grover 迭代聚焦于估计系统中顾客数量的期望值，实现可证明的 $O(\sqrt{N})$ 方差缩减和闭式置信区间，其中 $N$ 表示 shot 的数量。在 IBM 量子模拟器上进行的实证评估显示，在四种服务分布和三种流量强度下，仿真结果良好：使用 4 个量子比特时保真度超过 0.99，使用 10 个量子比特时保真度超过 0.76，Jensen-Shannon 散度小于 0.11。等待时间估计误差在系统负载接近容量时降低一个数量级，在使用最多 63 个量子比特的寄存器的情况下，保持在 3% 以内。这些结果建立了有限缓冲区、非马尔可夫队列的首个端到端量子仿真框架，为面向服务导向架构的量子加速性能分析提供了具体基础。