Quadratic Unconstrained Binary Optimisation via Quantum-Inspired Annealing
我们提出了一个经典的算法来找到近似解的情况下,二次无约束二进制优化。该算法可以被看作是一个模拟的量子退火下的限制的产品状态空间,其中量子退火的动力学演化被取代的梯度下降为基础的方法。这种公式能够快速找到大规模问题实例的高质量解决方案,并且可以通过图形处理单元等专用硬件自然加速。我们基准我们的方法与可调硬度和种植解决方案的大规模问题的实例。我们发现,我们的算法提供了一个类似的性能,目前的最先进的方法在一个非常简单的基于梯度和非随机设置。
2021-10-25 math.OC quant-ph
Systematic improvement of the quantum approximate optimisation ansatz for combinatorial optimisation using quantum subspace expansion
本研究将生成坐标法与量子近似优化拟设结合,在Erdös-Rényi图的最大独立集问题上系统提升了近似比和保真度,并估计图规模大于75时以八个试探态即可超越QAOA。
2025-06-23 nucl-th quant-ph
Quantum walk-based portfolio optimisation
本文提出了一种高效的量子算法的投资组合优化针对近期噪声的中间规模的量子计算机。Hodson等人(2019)的最新研究探索了混合量子经典算法在金融投资组合再平衡问题中的潜在应用。特别是,他们处理的投资组合优化问题,使用量子近似优化算法和量子交替算子Answer。在本文中,我们展示了更好的性能,使用新开发的量子行走优化算法在寻找高质量的解决方案的投资组合优化问题。
2021-07-26 quant-ph
Quantum optimisation applied to the Quadratic Assignment Problem
The University of Western Australia(西澳大学)
本文提出非变分量子行走优化算法用于解决二次分配问题,通过对比经典和量子方法,展示了其在复杂组合优化中的实用性与效率。
2026-01-03 quant-ph
Quantum Approximate Optimisation Algorithm for Protein Sidechain Packing
Quantum Group, School of Computing, Newcastle University(纽卡斯尔大学计算学院量子小组)
针对蛋白质侧链包装的 NP 难问题,提出一种混合量子-经典流水线,利用 QAOA 和约束保持拟设,在 AlphaFold 主链上降低构象能量,并在 5PTI 上验证有效性。
2026-09-28 quant-ph
Progress towards analytically optimal angles in quantum approximate optimisation
量子近似优化算法是在量子处理器上执行的$p$层、时变分裂算子方法,并通过经典外循环优化驱动收敛。经典的协处理器不同的问题/驱动程序的传播序列的个人应用时间,准备一个状态,近似最小化的问题的发生器。选择最佳应用时间(称为角度)的分析解决方案已被证明很难找到,而外环优化是资源密集型的。在这里,我们证明了最佳的量子近似优化算法参数$p=1$层减少到一个自由变量,并在热力学极限,我们恢复最佳角度。此外,我们证明了重叠函数的梯度消失的条件共享一个类似的形式,导致电路参数之间的线性关系,独立于量子位的数量。最后,我们提出了一个列表的数值效果,观察到特定的系统尺寸和电路深度,这是尚未被解析解释。
2021-09-23 math-ph math.MP quant-ph
Implementing transferable annealing protocols for combinatorial optimisation on neutral atom quantum processors: a case study on smart-charging of electric vehicles
本文利用贝叶斯优化设计可迁移的准绝热退火协议,实现中性原子量子处理器上最大独立集及电动汽车智能充电问题的参数复用与百量子比特扩展。
2025-05-16 quant-ph
Graph neural network initialisation of quantum approximate optimisation
Indian Institute of Technology(印度理工学院);University of Edinburgh(爱丁堡大学);Sorbonne Université(索邦大学)
近似组合优化已经成为量子计算机最有前途的应用领域之一,特别是在短期内。在这项工作中,我们专注于量子近似优化算法(QAOA)解决最大切割问题。具体来说,我们解决两个问题的QAOA,如何初始化的算法,以及如何随后训练的参数,以找到一个最佳的解决方案。对于前者,我们提出图神经网络(GNNs)作为QAOA的热启动技术。我们证明了将GNN与QAOA合并可以单独优于这两种方法。此外,我们还演示了图神经网络如何不仅在图实例中实现热启动泛化,而且还增加了图的大小,这是其他热启动方法无法直接使用的功能。为了训练QAOA,我们测试了MaxCut问题的几个优化器,最多16个量子位,并对香草梯度下降进行了基准测试。这些包括量子感知/不可知论和基于机器学习/神经优化器。后者的例子包括强化和元学习。这些初始化和优化工具包的结合,我们演示了如何使用QAOA在端到端的微分管道的优化问题可以解决。
2022-11-15 cs.LG quant-ph
Energy Landscapes for the Quantum Approximate Optimisation Algorithm
本文利用盆地跳跃与离散路径采样分析QAOA能量景观,发现其单漏斗结构及次低极小值可能更优,并提出基于期望阈值的性能评估指标。
2024-05-08 quant-ph
Approximating the quantum approximate optimization algorithm with digital-analog interactions
量子近似优化算法是作为一种启发式方法提出的,用于解决近期量子计算机上的组合优化问题,并且可能是在量子计算的后霸权、嘈杂、中等规模时代执行有用计算的首批算法之一。在这项工作中,我们利用最近提出的数字模拟量子计算范式,其中可编程通用量子计算机的多功能性和量子模拟器的容错性相结合,以改善量子计算平台。我们表明,数字模拟范例是适合变分量子近似优化算法,由于其固有的弹性对相干误差,通过进行大规模模拟,并提供其性能的分析界限设备有限的单量子位操作时间。我们观察制度的单量子比特的操作速度,其中所考虑的变分算法提供了显着的改善非变分的同行。
2022-11-09 quant-ph
An Expressive Ansatz for Low-Depth Quantum Approximate Optimisation
本文提出QAOA的过参数化变体XQAOA,通过增加经典参数并在混合哈密顿量中引入Pauli-Y分量实现任意酉变换,在低深度下显著提升了NISQ设备上的组合优化性能。
2024-02-15 quant-ph
Combinatorial optimisation via highly efficient quantum walks
我们提出了一个高效的量子线路,用于执行连续时间量子行走(CTQWs)的指数大的组合对象的集合,只要对象可以被有效地索引。CTQW形成量子近似优化算法的广义版本的核心混合操作,其通过将量子振幅“转向”成高质量的解决方案来工作。高效的量子线路有望为某些类别的NP难组合问题找到高质量的解决方案,例如旅行推销员问题,最大集分裂,图分割和格路径优化。
2020-04-23 quant-ph
Portfolio Optimisation Using the D-Wave Quantum Annealer
第一台量子计算机有望在二次优化问题上表现出色。本文以金融学中的一个二次问题--投资组合优化问题为研究对象。在这里,选择一组资产进行投资,以使总风险最小化,实现最低回报并满足预算约束。这个问题在两个主要指数Nikkei 225和S\&P500指数中的几个实例中得到了解决,使用了D-Wave量子退火器及其混合求解器的最新实现。结果是基准对传统的,国家的最先进的,商业上可用的工具。结果表明,对于所使用的实例的大小的问题,D-Wave解决方案,在其目前,仍然有限的大小,已经接近商业求解器的性能。
2020-11-13 math.OC q-fin.PM quant-ph
Training Saturation in Layerwise Quantum Approximate Optimisation
Skolkovo Institute of Science and Technology(斯科尔科沃科学技术研究院)
量子近似优化(QAOA)是目前研究最多的基于门的变分量子算法。我们每次训练一层QAOA,以最大化与$n$量子位目标状态的重叠。这样做,我们发现这种训练总是饱和-称为\textit{training saturation} -在某个深度$p^*$,这意味着超过一定的深度,重叠不能通过添加后续层来改善。我们提出了饱和的必要条件。数值上,我们发现分层QAOA在深度$p^*=n$达到其最大重叠。向训练中添加相干失相误差消除了饱和,恢复了分层训练的鲁棒性。这项研究揭示了QAOA的性能限制和前景。
2021-06-25 cond-mat.dis-nn cs.LG quant-ph
Benchmark of Pauli Correlation Encoding for different optimisation problems
Galicia Supercomputing Center (CESGA)(加利西亚超级计算中心);Centro de Investigación TIC (CITIC)(ICT研究中心)
研究基于泡利关联编码的量子-经典优化框架,在QOPTLib基准上测试四个经典优化问题,分析压缩顺序、问题结构和超参数对解质量的影响,以及后处理和硬件噪声的作用。结果表明该框架性能有竞争力,在多个案例中获得等效或更优解。
2026-07-03 quant-ph
Hybrid Quantum-Classical Optimisation of Traveling Salesperson Problem
针对旅行商问题,提出利用IBM Qiskit Runtime结合K-Means与Random Forest的量子-经典混合优化方法,实验表明其相比纯量子方法有效降低成本增加,但仍逊于经典求解器。
2025-02-28 cs.ET quant-ph
Analog QAOA with Bayesian Optimisation on a neutral atom QPU
本研究提出利用中性原子量子处理器和贝叶斯优化实现类比QAOA,以高效解决最大独立集问题,并展示噪声缓解策略的有效性。
2025-11-25 quant-ph
From Constraint to Code: DQI-Kit -- A Software Framework for Decoded Quantum Interferometry
Technical University of Applied Sciences Regensburg(雷根斯堡应用科学大学);University of the Bundeswehr Munich(联邦国防军慕尼黑大学);Siemens AG, Technology(西门子股份公司技术部门)
本文提出DQI-Kit,一种用于将约束优化问题转换为Max-LINSAT格式的软件框架,旨在提高量子算法在解决代数优化问题中的效率,并为实现量子优势提供支持。
2026-05-16 quant-ph
Quantum Approximate Optimisation Applied to Graph Similarity
本文提出一种新颖的量子优化仿真包,以图相似性为例研究QAOA的组件,通过边重叠编码节省量子内存,并展示了性能分析,为验证QAOA解决其他困难问题开创先例。
2024-12-23 cs.DC quant-ph
Solving larger Travelling Salesman Problem networks with a penalty-free Variational Quantum Algorithm
University of Kingston(金斯顿大学);Digital Catapult(数字 catapult);Centre for Engineering Research, University of Hertfordshire(赫特福德大学工程研究中心)
本文提出无惩罚变分量子算法,成功在量子设备上解决十二个地点的旅行商问题,显著降低量子比特需求并提升计算效率。
2026-10-07 quant-ph
Quantum Algorithm for Protein Side-Chain Optimisation: Comparing Quantum to Classical Methods
本文将蛋白质侧链旋转异构体优化建模为 QUBO/Ising 问题,并提出基于 QAOA 的量子算法,实验显示其相较经典模拟退火可降低计算成本。
2025-07-25 quant-ph
Quantum walk-based optimisation for capacitated vehicle routing with homogeneous and heterogeneous fleets
Pawsey Supercomputing Research Centre(Pawsey超级计算研究中心);Centre for Quantum Information, Simulation and Algorithms, The University of Western Australia(西澳大利亚大学量子信息、模拟与算法中心);PrioriAnalytica
提出量子游走优化算法(QWOA)求解容量车辆路径问题(CVRP),通过连续时间量子游走在与解空间组合结构一致的产品空间上运行,将每层门复杂度从O(n³ log n)降至O(n² log n),数值实验显示收敛更快且评估次数更少。
2026-06-12 quant-ph
Towards High Performance Quantum Computing (HPQ): Parallelisation of the Hamiltonian Auto Decomposition Optimisation Framework (HADOF)
University College Dublin(都柏林大学);University of Galway(高威大学)
本文提出通过并行化HADOF框架提升量子优化性能,实验证明在IBM量子设备上使用四个量子处理器可将运行时间减少3-4倍,同时保持解的质量,展示了并行计算在算法和系统层面的重要性。
2026-04-30 quant-ph
Nonvariational quantum optimisation approaches to pangenome-guided sequence assembly
University of Cambridge(剑桥大学);University of Oxford(牛津大学);Wellcome Sanger Institute(惠康桑格研究所)
针对重复区域的基因组组装难题,提出基于全基因组引导序列组装的非变分量子优化方法,通过减少变量数量和优化电路编译策略提升计算效率。
2026-04-07 quant-ph
There, and Back Again: Quantum Theory and Global Optimisation
我们认为在量子理论中的一个问题,可以制定为一个优化问题,并提出了一个全球性的优化算法来解决它,其基础反过来依赖于一个定理从量子理论。也就是说,我们考虑量子信道的最大输出纯度$ν_q$,如通过Schatten $q$ -范数测量的,对于整数$q$。这个量在量子信息理论中量子信道容量的研究中具有根本的重要性。为了计算$ν_q$,必须解决通常表现出局部最优的非凸优化问题。我们表明,这个特殊的问题可以近似到任意精度的特征值问题在一个更大的矩阵空间,从而规避局部最优的问题。该算法背后的数学证明依赖于量子德菲内蒂定理,这是一个用于研究量子理论基础的定理。我们希望这里提出的方法可以推广,并将被证明是适用于更大的一类全球优化问题。我们还提出了一些初步的数值结果,表明,至少对于小的问题大小,目前的方法是实际可行的。
2004-02-16 quant-ph
A Practitioner's Guide to Quantum Algorithms for Optimisation Problems
本文为量子优化算法提供实践指南,涵盖量子退火与门控量子计算,详述QAO和QAOA技术,并指出近期硬件限制及实现量子优势需进一步研究。
2023-05-12 quant-ph
Resource Optimisation of Coherently Controlled Quantum Computations with the PBS-calculus
本文改进PBS演算这一相干控制图形语言,提出最小化预言机查询次数的高效方法,并针对同时优化查询次数与偏振分束器数量的NP难问题给出启发式算法。
2024-02-22 quant-ph
Optimisation-Free Recursive QAOA for the Binary Paint Shop Problem
University of Melbourne(墨尔本大学);Ford Motor Company(福特汽车公司)
本文提出无优化递归QAOA算法,用于解决二进制喷漆车间问题,通过参数转移技术提升性能,减少量子资源需求,展示出可扩展的量子优化路径。
2026-04-09 quant-ph
Methods for non-variational heuristic quantum optimisation
The University of Edinburgh(爱丁堡大学)
本文提出了一种基于马尔可夫链蒙特卡洛技术的非变分量子优化方法,通过量子增强退火和并行退火在硬实例上展示出优于经典方法的扩展性。
2026-02-01 physics.comp-ph quant-ph
Non-variational Quantum Combinatorial Optimisation
本文提出一种基于连续时间量子行走的非变分量子算法,通过目标函数相移与干涉混合求解二元、非二元及排列类组合优化问题,并在多个基准问题上以少量迭代找到全局最优解。
2024-08-01 physics.comp-ph quant-ph
Quantum speedups of some general-purpose numerical optimisation algorithms
我们给出了几个通用的数值优化方法,最小化一个功能$f:\mathbb{R}^n \to \mathbb{R}$的量子加速。首先,我们表明,许多技术的全局优化Lipschitz约束下,可以加速近二次。其次,我们表明,回溯线搜索,在拟牛顿优化算法的成分,可以加速到二次。第三,我们表明,Nelder-Mead算法的一个组成部分可以加速到一个乘法因子的$O(\sqrt{n})$。第四,我们证明了Gilyén等人的量子梯度计算算法可以在随机梯度下降的框架中近似计算梯度。在每种情况下,我们的结果都是基于应用现有的量子算法来加速经典算法的特定组件,而不是开发新的量子技术。
2020-04-14 cs.DS quant-ph
Quantum annealing applications, challenges and limitations for optimisation problems compared to classical solvers
本研究通过多案例基准测试,对比D-Wave量子混合求解器与经典领先求解器的性能,明确其在整数二次目标问题上的优势及在能源MILP问题上的不足。
2025-10-06 quant-ph
Knapsack Problem variants of QAOA for battery revenue optimisation
我们实现了两个量子近似优化算法(QAOA)的变种的电池收入优化问题,相当于弱NP-硬背包问题。这两种方法都研究了如何使用QAOA处理约束问题。第一个“约束”的方法引入了二次惩罚,以执行严格遵守的约束,并重新制定的问题成一个伊辛问题。然而,在IBM的模拟器上进行的模拟突出了中间深度($ p\leq 50$)的非收敛结果。第二种“宽松”方法应用具有非伊辛目标函数的QAOA来计算线性惩罚,在时间上运行$O(p(\log_2 n)^3)$并且需要$O(n \log n)$量子位。模拟结果表明,指数级的深度水平的数量的改善,并获得近似$0.95$的最佳浅深度($p \leq 10$)。
2019-08-15 cs.ET quant-ph
Quantum evolutionary algorithm for TSP combinatorial optimisation problem
本文使用量子遗传算法(QGA)解决旅行商问题(TSP),并与经典遗传算法(CGA)对比,发现CGA在多数实例中表现更优,指出了QGA在参数设置和真实硬件验证方面的局限。
2024-09-20 cs.NE quant-ph
Hybrid Quantum-Classical Optimisation of Traveling Salesperson Problem
Qosmos Technologies Research Center(Qosmos技术研究中心)
提出融合VQE、K-means分解与RandomForestRegressor路径精化的混合量子-经典TSP优化框架,在80城市实验中显著优于仅量子方法并提升稳定性。
2025-09-30 cs.LG quant-ph
Polynomial unconstrained binary optimisation inspired by optical simulation
我们提出了一个受光相干伊辛机启发的算法来解决多项式无约束二进制优化问题。我们对现有的PUBO算法的扩展谢灵顿-柯克帕特里克模型和随机三次多项式伪布尔函数的基准测试,并观察其优越的性能。我们还解决了实际相关的计算问题,如蛋白质折叠和电子结构计算的情况下,现有的量子退火设备无法访问的问题大小。我们的算法的应用蛋白质折叠和量子化学问题揭示了近似的电子结构问题的PUBO问题,这反过来又提出了问题的适用性的无约束的二进制优化配方,如量子退火机和相干伊辛机,在这种情况下的缺点。
2022-09-11 nlin.CD quant-ph
A quantum wire approach to weighted combinatorial graph optimisation problems
University of Strathclyde(斯特拉斯克莱德大学);University of Oxford(牛津大学)
本文提出一种基于量子线的编码方案,用于在中性原子架构中原生嵌入最大加权独立集和二次无约束二元优化问题,减少辅助量子比特数量,提升当前硬件实现效率。
2026-05-14 quant-ph
A quantum unstructured search algorithm for discrete optimisation: the use case of portfolio optimisation
S&P Global(标普全球)
本文提出了一种量子无结构搜索算法,用于解决投资组合优化中的离散优化问题,通过量子算法实现更快的极值搜索。
2025-05-20 q-fin.PM quant-ph
Quantum optimisation via maximally amplified states
本文提出了最大放大优化算法(MAOA),一种新的量子算法设计的组合优化在短期量子计算的限制电路深度的上下文中。MAOA首先产生一个量子态,在这个量子态中,问题的最优解被放大到受给定的受限电路深度限制的最大可能范围。随后重复制备和测量这种最大放大状态,尽可能有效地产生最高质量的解决方案。MAOA比其他近期量子算法(如量子近似优化算法(QAOA))表现得好得多,因为它大大放大了最优解,并且无需这些其他算法所需的计算要求变分过程。此外,限制电路深度修改现有的Grover自适应搜索。这种改进的算法被称为限制Grover自适应搜索(RGAS),并提供了一个有用的比较MAOA。MAOA和RGAS模拟一个实际的车辆路径问题,计算要求投资组合优化问题,和一个任意大的问题,正态分布的解决方案的质量。在所有情况下,MAOA和RGAS提供了大量的加速比经典的随机抽样在寻找最佳解决方案,而MAOA始终优于RGAS。通过证明数值收敛到理论推导的上界来量化由MAOA提供的加速。
2022-06-01 physics.comp-ph quant-ph
Scalable Quantum Optimisation using HADOF: Hamiltonian Auto-Decomposition Optimisation Framework
School of Computer Science Centre for Quantum Engineering, Science, and Technology University College Dublin(计算机科学学院量子工程、科学和技术中心都柏林大学学院);Antimicrobial Resistance and Microbial Ecology Group, School of Medicine, University of Galway(抗菌耐药性与微生物生态组,医学院,Galway大学)
提出 HADOF 框架,通过迭代自动分解 QUBO Hamiltonian 并聚合子问题解,使 QAOA、QA 或 SA 可解决远超 NISQ 量子比特规模的优化问题。
2025-10-03 cs.LG quant-ph
An investigation of IBM Quantum Computing device performance on Combinatorial Optimisation Problems
在求解$\mathcal{NP}$ -硬组合优化问题(COP)时,确定性解的难解性在文献中已有很好的报道.克服这一困难的一种机制是使用有效的COP非确定性方法。然而,随着量子技术的出现,这些现代设备克服这种易处理性限制的潜力需要探索。本文比较了经典优化算法和量子优化算法在求解旅行商问题(TSP)和二次分配问题(QAP)这两个常见COP问题上的性能。比较了经典的分支定界法(BNB)和模拟退火法(SA)与量子优化方法(变分量子本征求解器(VQE)和量子近似优化算法(QAOA))。这些算法分别在经典设备和IBM的一套噪声中间尺度量子(NISQ)设备上执行。我们已经编码的COP问题,为各自的技术和算法,并提供了NISQ设备的计算编码。我们的实验结果表明,目前的经典设备显着优于目前可用的NISQ设备,这与文献中的研究结果一致并扩展。此外,我们引入额外的性能指标,以更好地比较两种方法的计算时间,可行性和解决方案的质量。我们的研究结果表明,VQE比QAOA更好地执行这些指标,我们推断,这是由于所需的操作数量增加。此外,我们研究了一组新的基门对量子优化技术的影响,并表明它们不会对结果产生显着的改善。最后,我们提出了最先进的NISQ IBM量子器件的缺点,并为未来的工作和研究提出了建议。
2022-04-22 cs.ET quant-ph
From Hope to Heuristic: Realistic Runtime Estimates for Quantum Optimisation in NHEP
本研究通过量子退火和QAOA算法,评估了NISQ计算机在核高能物理中粒子轨迹重建任务的运行时间与可扩展性,探讨了启发式方法提升量子优化效率的潜力。
2025-05-08 hep-ex quant-ph
Reducibility of native weighted graphs on Rydberg Arrays
University of Strathclyde(斯特拉斯克莱德大学)
研究Rydberg原子量子处理器中最大独立集和最大加权独立集问题的随机单位盘图实例的可约性,探讨经典预处理对不同规模和连接性问题的简化效果,发现密集图和加权顶点对可约性有影响,表明本征实例可能比嵌入简化内核更实用。
2026-09-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Qubit-efficient encoding schemes for binary optimisation problems
我们提出并分析了一组变分量子算法来解决二次无约束二元优化问题,其中一个问题由$n_c$经典变量组成,可以在$\mathcal O(\log n_c)$数量的量子比特上实现。潜在的编码方案允许通过逐渐增加所涉及的量子比特的数量来系统地增加由变化的量子态捕获的经典变量之间的相关性。我们首先研究忽略所有相关性的最简单的极限,即当量子态只能描述统计独立的经典变量时。我们应用这种最小编码来找到一个一般问题实例的近似解,该问题实例由64个经典变量组成,使用7个量子比特。接下来,我们展示了如何将经典变量之间的两体关联纳入变分量子态,以及它如何提高近似解的质量。我们给出了一个例子,通过解决一个42变量的最大切割问题,只使用8个量子位,我们利用特定的拓扑结构的问题。我们分析这些情况是否可以有效地优化,因为在最先进的量子平台中可用的资源有限。最后,我们提出的一般框架扩展的概率分布的表达任何多体相关性。
2021-04-21 cond-mat.dis-nn quant-ph
A quantum algorithm for solving 0-1 Knapsack problems
该研究提出量子树生成器(QTG)结合振幅放大求解0-1背包问题,可大幅节省内存且百变量实例性能比肩经典求解器,还提出利用COMBO日志预测运行时间的技术,验证了其在大规模组合优化中的潜在实用量子优势。
2024-11-19 cs.DS quant-ph
Optimisation of Scalable Ion-Cavity Interfaces for Quantum Photonic Networks
在量子网络应用的离子腔接口的设计优化中,由于许多相互竞争的品质因数和高度相互依赖的设计约束而出现困难,其中许多存在“软限制”,可以以工程时间为代价进行改进。在这项工作中,我们提出了一个系统的方法来解决这个问题,它提供了一种方法来确定有效的和强大的操作制度,并阐明在设计过程中所涉及的权衡,使工程工作集中在最敏感和关键的参数。我们表明,在许多相关的情况下,它是可能的近似分离的几何方面的协同性与原子系统和镜面本身,大大简化了优化过程。虽然我们的优化方法可以应用于大多数操作制度,在这里,我们认为腔适合典型的离子捕获实验,并与大量的横向错位的镜子。我们发现,许多微米的镜面错位腔仍然可以提供非常高的光子提取效率,提供了一个有吸引力的路线,可扩展的生产离子腔接口的大规模量子网络。
2022-10-05 physics.app-ph physics.atom-ph quant-ph
Polynomial Time Quantum Approximation Schemes for Constrained Optimisation
Volkswagen AG(大众汽车集团);RWTH Aachen University(亚琛工业大学);Universität zu Köln(科隆大学)
该研究针对约束优化问题,提出几何感知的多项式时间量子近似方案,引入FPRASq与Heavy-Hitter QAOA算法,在IBM Eagle r3处理器上的硬件实验验证了其性能优于QOptlib参考结果。
2026-08-07 cs.CC cs.DM math-ph
Analysis of the Non-variational Quantum Walk-based Optimisation Algorithm
本文提出一种基于连续时间量子行走的非变分量子优化算法,通过双酉算符重复制备放大态求解多类组合优化问题,仿真验证其少量迭代即可得全局最优解。
2024-07-29 physics.comp-ph quant-ph
Complexity continuum within Ising formulation of NP problems
一个有前途的方法,以实现计算霸权的经典冯诺依曼架构探索经典和量子硬件作为伊辛机。伊辛哈密顿量的最小化是已知的NP-困难的问题,某些相互作用矩阵类,但不是所有的问题实例都同样难以优化。我们建议确定计算简单的情况下,一个“优化简单性标准”。这种优化的简单性,可以发现广泛的模型,从自旋玻璃k-正则最大切割问题。许多光学,光子和电子系统的神经形态架构,可以自然地操作,以优化满足这一标准的问题,因此,这些问题往往被选择来说明新的伊辛机的计算优势。我们进一步探讨了稀疏和密集模型的中间复杂性,通过分析循环耦合矩阵,可以“重新布线”,以引入更大的复杂性。一个令人信服的方法来区分容易和困难的情况下,在同一个NP难类的问题可以是一个起点,在开发一个标准化的程序,新兴的物理模拟器和物理启发的算法的性能评估。
2020-08-02 cond-mat.stat-mech cs.CC cs.ET
An error-mitigated quantum annealing solution for the weighted Max-Cut problem on a cubic lattice
CSIRO(联邦科学与工业研究组织);Tyson Computing Pty Ltd(泰森计算有限公司)
本文针对立方格带权最大割问题,提出SEMO误差缓解量子退火方法,经与多种基线求解器对比,其求解时间显著更短,有望提升量子退火效率与应用范围。
2026-08-18 math-ph math.MP quant-ph
Iterative quantum optimisation with a warm-started quantum state
University of Cambridge(剑桥大学)
本文提出基于测量结果迭代制备热启动量子态的 QAOA 增强方法,缓解单串热启动的卡住问题,并在 3-正则 MaxCut 与 DGMVP 中提升近似比和寻优扩展性。
2025-02-13 cond-mat.dis-nn cs.LG math.OC