跨越线性-二次鸿沟：面向稳健供应链设计的量子-经典混合方法
物理与社会
2026-01-12 v2 量子物理
摘要
在人口稠密的城市物流系统中，供应链网络设计面临当务之急：传统优化方法虽能最大化需求 perfusion，但受限于设施重叠和市场内 cannibalisation 带来的高额成本。我们以德里 NCR 三十个候选站点的高保真数字孪生体进行测试，发现经典贪心算法虽基于理论最大需求（473 单位）且无重叠惩罚，却产生惩罚性的重叠惩罚（5.08）。相比之下，量子灵感解的方案虽仅损失 3.2% 的需求（450 单位，相对于最优解的 465 单位），但保留了 21.8% 更少的运营重叠风险（3.26 相对于 4.17），相当于相对于贪心方案的 35.8% 改进。地理空间分析表明，这源于策略转变：与经典方法侧重于选址于北/中部德里的高密度中心区域不同，量子灵感求解器自主选择北-南网络的多样化拓扑，渗透到服务不足的郊区增长市场。这一空间平衡安排符合现代时代 megacity 的多中心结构，具有更好的对需求波动的稳定性。我们展示了量子灵感优化方法如何闭合所谓的线性-二次鸿沟现象，即贪心方法系统性无法捕捉设施之间实际的二次相互作用，为密集城市条件下 operationally robust 和风险优化的供应链网络提供了计算路径。
引用
@article{arxiv.2601.04095,
title = {Bridging the Linear-Quadratic Gap: A Quantum-Classical Hybrid Approach to Robust Supply Chain Design},
author = {Rudraksh Sharma and Ravi Katukam and Arjun Nagulapally},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.04095},
year = {2026}
}