摘要：研究人员 Yanbin Chen、Christian B. Mendl 和 Helmut Seidl在他们于 2025 年 4 月 17 日发表的题为《死门消除》的论文中提出了一种识别和消除量子电路中死门的新方法，从而减少不必要的操作而不影响测量结果。

研究人员 Yanbin Chen、Christian B. Mendl 和 Helmut Seidl在他们于 2025 年 4 月 17 日发表的题为《死门消除》的论文中提出了一种识别和消除量子电路中死门的新方法，从而减少不必要的操作而不影响测量结果。

混合量子经典算法通常会执行完整的电路，尽管只有部分测量结果对经典计算有贡献。本文介绍了一种电路优化技术，该技术可以识别并移除死门（与后续计算无关的操作），而不会改变相关测量结果的概率分布。在 VQE、QPE 和随机电路上进行测试后，该方法成功消除了大量死门，并且随着更多结果被视为无贡献，死门数量的减少也随之增加。这种优化通过减少不必要的操作，提高了实际混合程序的效率。

由于量子力学的概率特性，检测量子程序中的错误是一项关键挑战，这通常会使传统的调试方法失效。静态分析已成为一种强大的解决方案，它通过在不执行的情况下检查代码，在开发过程的早期发现潜在问题。Xia 和 Zhao (2023) 等研究人员开发了静态纠缠分析技术，这对于理解量子比特相互作用和预测量子电路中的错误至关重要。他们的工作使开发人员能够在运行之前预测并缓解问题，从而提高了程序的可靠性。

此外，Zhao 等人的 QChecker 工具通过静态分析自动检测错误，显著提高了量子软件的鲁棒性。通过及早发现潜在错误，这些进步降低了量子程序失败的风险，确保了更可靠的结果。

将量子计算方法与经典计算方法相结合，无需大规模量子基础设施，即可为实际问题提供切实可行的解决方案。Veshchezerova 等人 (2023) 展示了这种方法，他

们使用一种混合方法解决了电动汽车出行问题，该方法利用量子算法完成特定任务，而依靠经典系统完成其他任务。这种混合模型对于那些急需量子优势但尚未实现完整量子能力的行业尤其有前景。

通过弥合现有技术与未来可能性之间的差距，混合方法使量子计算现在更容易实现。它们为各行各业提供了一条切实可行的途径，使其能够在等待更先进硬件的同时，开始实现量子计算的优势。

高效的量子程序执行需要复杂的编译器来优化电路，减少错误和资源占用。Seidl 等人在编译器设计方面的工作重点关注对提升性能和可靠性至关重要的分析和转换技术。这些进步使开发人员能够编写更高效的代码，将高级概念转化为高效的量子操作。

编译器优化对于最大限度地发挥现有量子硬件的潜力至关重要。通过提高电路效率，这些创新解决了量子编程固有的复杂性，确保量子程序在现有技术下尽可能高效地运行。

这些创新共同加速了量子计算在各行各业的普及。静态分析增强了程序可靠性，混合方法为实际问题提供了切实可行的解决方案，编译器设计优化则提升了性能和效率。这些进步共同为金融、医疗保健和其他领域的实际应用铺平了道路。

随着这些技术的成熟，它们将释放新的可能性，推动进步，并彻底改变我们处理复杂问题的方式。这些创新的集体影响是巨大的，为未来的突破和各个领域的变革性影响奠定了基础。

静态分析、混合方法和编译器设计方面的最新进展，代表着我们朝着可靠高效的量子计算迈出了重要一步。这些创新不仅解决了当前的挑战，也为未来的发展奠定了基础，并有望随着研究的深入带来实际效益。通过确保程序的可靠性和效率，这些技术使我们更接近充分发挥量子计算的潜力。

来源：科学学学学