量子蒙特卡罗算法是一类用于解决量子多体问题的经典算法，它在核物理、化学和凝聚态物理研究中有着广泛应用。但是，在用于求解一般的费米子系统基态和模拟实时动力学演化问题时，量子蒙特卡罗算法存在难以解决的符号问题。符号问题会导致计算结果的方差随着系统大小和演化时间指数增大，进而使得我们无法得到正确解。另一方面，理论上容错量子计算能够模拟和求解量子多体问题，其存储和耗时仅是多项式增长。然而，现阶段我们能利用的是有噪声的中等规模量子（NISQ）计算技术，近期内还无法实现容错量子计算。
为了利用有噪声的中等规模量子计算技术求解量子多体问题，该团队提出了结合量子蒙特卡洛和量子计算的新算法——量子线路蒙特卡洛。新的算法通过在量子计算机上采样量子态缓解传统量子蒙特卡洛中的符号问题，进而加速多体系统的计算。即使在量子计算存在噪声的条件下，该算法仍然能展现出相比于经典算法的量子优势。
全文详见：https://link.aps.org/doi/10.1103/PRXQuantum.2.040361