有成熟的理论工具可以分析量子动力学如何通过在绝热极限附近缓慢改变汉密尔顿量参数来解决计算问题。另一方面,很少有工具可以理解快速淬灭的相反极限,如量子退火和量子行走(在无限快速淬灭的极限下)中使用的工具。在本文中,我们开发了几种适用于快速淬灭机制的工具。首先,我们分析了汉密尔顿量不同元素的能量期望值。由此,我们表明,单调淬灭(问题汉密尔顿量的强度相对于涨落(驱动)项持续增加)平均会产生比随机猜测更好的结果。其次,我们开发了一些方法来确定在快速淬灭汉密尔顿量下是否会局部发生动力学,并确定快速淬灭会导致解决方案大幅改进的情况。具体来说,我们发现一种称为“预退火”的技术可以显著提高量子行走的性能。我们还展示了这些工具如何为汉密尔顿参数提供有效的启发式估计,这是量子退火实际应用的一个关键要求。
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